长骨液促进骨延长区成骨作用的组织学观察

目的:观察活血化瘀中药长骨液对骨延长动物模型骨延长区的组织学变化,以及对成骨作用的影响。方法:实验于2001-02-05在成都军区昆明总医院实验动物中心实验实完成。54只新西兰大白兔造成左胫骨中段骨延长模型,并随机分为对照组和实验组,每组各27只。实验组于术后第2天开始喂含中药长骨液(由丹参、土鳖虫、骨碎补等组成)的颗粒饲料(每只按7.5mL/kg·d标准加入),对照组喂普通饲料。于延长7d、延长结束后0,7,14,21,30,50,60和70d,将两组各处死动物3只,切取延长区新骨组织,按常规做成光镜切片,在光镜下观察延长区新骨再生与成熟情况。结果:两组各有27只动物纳入结果分析。①两组胫骨中段骨延长情况:两组延长长度差异无显著性意义(P>0.05)。②各组胫骨中段骨延长的组织学变化:实验组在延长结束时,增厚的骨膜上有大量的毛细血管增生,可见大量的间充质细胞,成纤维细胞增生、活跃;延长结束后1～3周,骨膜下、骨小梁周围成骨细胞较多,且成骨活动较对照组更为活跃;延长结束后30d,延长区假性生长板比对照组提前消失。结论:长骨液通过促进骨延长区血管增生、改善局部的血液循环,促进骨生成细胞和破骨细胞数量的增加和功能的活跃,加速假性生长板成骨,来明显促进骨延长区新骨的形成与成熟。     

重组人骨形态发生蛋白2局部注射促进兔胫骨延长区的骨愈合

目的:骨形态发生蛋白与骨延长关系的报道很少。为观察其对于牵拉骨再生延长区骨愈合的作用,将重组人骨形态发生蛋白2经皮注射到兔胫骨延长区,行组织学验证。方法:实验于2004-06/2005-03在吉林大学基础医学院实验动物中心完成。①实验材料:雄性日本大耳白兔30只;重组人骨形态发生蛋白2(由美国哈佛医学院分子骨科中心Oliver博士馈赠)。②实验干预及分组:制作日本大耳白兔延长区骨再生不良动物模型24只,行快速延长,2次/d,1mm/次,2mm/d,共延长10d,共2cm。将兔子随机分为2组,每组12只。对照组,延长结束后延长区注射醋酸盐缓冲液;重组人骨形态发生蛋白2组,延长结束后延长区注射醋酸盐缓冲液溶解的重组人骨形态发生蛋白2。③实验评估:延长结束后2周、4周时2组各取4只兔,麻醉后处死,进行延长区拍摄X射线片及延长区骨标本组织学光镜检查。结果:术中兔死亡及针道处骨折6只,24只进入结果分析。①延长区X射线片评价:延长结束后2周和4周时,显示重组人骨形态发生蛋白2组新生骨痂明显多于对照组,延长结束后4周时重组人骨形态发生蛋白2组髓腔开始形成。②延长区组织学观察结果:延长结束后4周时,对照组延长区周新生软骨、骨增多,融合成片,出现编织骨。重组人骨形态发生蛋白2延长区软骨细胞吸收矿化,转化为编织骨,并逐渐向皮质骨改建塑形。结论:牵拉骨再生延长结束后,延长区经皮注射重组人骨形态发生蛋白2,经间接X射线及组织学直接验证,对延长区骨愈合有促进作用。     

2型糖尿病大鼠胫骨牵引过程中骨再生与修复

目的:观察2型糖尿病对大鼠胫骨牵引成骨过程中骨形成的影响。方法:实验于2006-08/11在中南大学湘雅三医院中心实验室完成。①实验分组:雄性ZDF大鼠为实验组、Zucker正常大鼠为对照组,每组各10只,均饲以高脂饮食(脂肪65g/L)。②实验方法:检测大鼠体质量、血糖、尿糖和尿酮,以观察糖尿病变化情况。制备牵引成骨模型,1周后,所有大鼠接受左胫骨中上段低能横行截骨,安置延长外固定架。第2天起开始每天延长胫骨,牵引速率为0.2mm/次,2次/d,持续14d。③实验评估:利用放射学和组织学等方法,分别测定血液生化指标、骨折两端髓腔内脂肪细胞、胫骨牵引骨痂中新生骨量。结果:纳入雄性ZDF大鼠和Zucker正常大鼠各10只,均进入结果分析。①各组大鼠血液生化指标的变化:实验组大鼠血糖及尿糖显著高于对照组,对照组大鼠血糖保持在正常生理范围,两组大鼠尿酮检测均为阴性。与对照组比较,实验组大鼠血清胰岛素显著偏高(P<0.05),而血清骨钙素显著降低(P<0.01)。②骨髓脂肪细胞定量分析结果:实验组大鼠左胫骨骨折两端髓腔内脂肪细胞百分比均明显高于对照组大鼠。③骨内膜新生骨与骨膜新生骨的面积:实验组大鼠左胫骨延长间隙内新生骨的面积及密度均明显低于对照组(P<0.05,P<0.01)。组织学检查亦显示其延长间隙中骨内膜成骨和骨膜成骨显著降低(P<0.01)。结论:2型糖尿病可引起骨再生与修复障碍,这可能与其骨折两端骨髓腔内脂肪细胞形成增多导致成骨细胞的增殖、分化障碍有关。     

兔胫骨骨延长模型在低强度脉冲超声刺激条件下的骨再生与成熟

背景:实验证实,低强度脉冲超声有促进骨折愈合的作用.但低强度脉冲超声对骨折愈合早期骨质再生成熟的影响及其相关的作用机制仍不十分清楚.目的;创新性提出低强度脉冲超声能够在兔胫骨骨延长动物模型牵拉成骨早期骨再生成熟中发挥正效效应的理论假设,并期望以超声干预与不干预进行对照比较予以验证. 方法:36只成年健康新西兰兔随机数字表法分为超声治疗组和对照组,每组18只.所有动物均行胫骨中段截骨,以Orthofix M103型迷你外固定架延长器固定,术后7 d以0.5 mm/12 h延长10 d,总延长长度为10 mm,超声治疗组在延长完成后以低强度脉冲超声骨折治疗仪治疗,20 min/d,1次/d,对照组不给予低强度脉冲超声治疗.治疗4,8,12周后,X射线评定胫骨骨折断端愈合程度,采用Image J图像分析软件分析计算骨痂生成率;延长区新骨作苏木精-伊红染色、Masson三色染色、VG染色后光镜下组织学分析,并在显微镜下测新骨占总骨痂的面积.结果与结论:36只兔均进入结果分析.治疗4周后对照组仅见外骨痂连接形成骨桥,骨痂区密度低,还可见部分骨痂缺如:超声治疗组骨早期再生成熟优于对照组,表现在两断端骨痂影密度增高,数量增多,骨痂影由两端向中央生长,被密度高的骨痂取代,外骨痂已开始被吸收,骨痂充满延长区,密度增高增粗,骨折处皮质骨密度接近正常皮质骨,骨痂生成率明显提高(P＜0.05),与8,12周无差异.组织学分析显示,超声治疗组治疗4,8,12周时新骨形成早于对照组,治疗4周新骨占总骨痂面积的百分比大于对照组,治疗8,12周后两组新骨占总骨痂面积的百分比无差别.提示低强度脉冲超声可促进新骨形成,增加骨痂面积,在兔胫骨骨延长动物模型牵拉成骨后的骨再生成熟中有促进作用.     

组织工程用大段负重骨缺损动物模型的建立

目的：建立组织工程用大节段负重骨缺损的大动物标准模型。方法：统计分析山羊胫骨和股骨解剖数据，试制出适用于大动物长骨缺损内固定的交锁髓内钉器械；山羊10只随机分2组制备单侧胫骨或股骨中段30mm长的骨与骨膜缺损，胫骨用钢板内固定，股骨用髓内钉内固定。术后放射学检查、大体标本和组织学方法评价骨缺损自行修复情况。结果：X射线片示骨缺损处保持良好的对线、对位，为增生性骨不连表现，组织学显示无骨组织长入。结论：山羊胫骨或股骨30mm缺损模型不能自主成骨修复，符合骨组织工程动物模型的要求，内固定以交锁髓内钉更可靠，更值得在大动物的长骨骨缺损实验研究中推广运用。     

不同鼠龄大鼠成纤维细胞生长因子及相关基因在牵引成骨局部的表达

背景：成纤维细胞生长因子及相关基因表达在骨再生和修复过程中起着重要的作用。目的：通过对不同鼠龄大鼠在同样条件下牵引成骨的比较,进一步验证成纤维细胞生长因子及相关基因在成骨局部的表达水平与年龄的关系,及其在大鼠胫骨牵引成骨过程中对新骨形成的影响。设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2007—01／03在中南大学附属三医院中心实验室完成。材料：健康雄性SD大鼠20只,3月龄和12月龄各10只,分为青年组和老年组。方法：所有大鼠接受左胫骨中上段低能截骨,安置体外延长固定架。第2天起开始每天进行胫骨延长,速率为0．2mm,2次,d,共14d。第15天,处死大鼠,采集胫骨标本。主要观察指标：以X射线片定量分析新骨密度和新骨面积;以组织学定量分析骨内膜成骨和骨膜成骨;以反转录一聚合酶链反应分析成纤维细胞生长因子及相关基因的表达。结果：青年组大鼠牵引区的新生成骨面积和新生骨密度,以及骨内膜成骨和骨膜成骨百分比均显著高与老年组大鼠（P〈0．05或0.01）;成纤维细胞生长因子及相关基因在老年组大鼠的表达水平明显低于青年组。结论：老年大鼠骨形成障碍可能与局部生长因子表达降低,从而导致成骨细胞功能低下密切相关。     

携带LacZ的腺病毒载体在牵引骨痂局部转染成纤维细胞和成骨细胞的表达

目的:利用小鼠胫骨牵引成骨动物模型,在牵引成骨过程中局部给予携带了LacZ的腺病毒载体后观察其表达情况,以探讨基因治疗促进骨折愈合的可行性。方法:实验于2004-10/2006-01在中南大学湘雅三医院完成。①实验分组:取雄性8周龄CD-1小鼠20只,随机数字表法分为实验组和对照组,每组各10只。②实验方法:所有小鼠接受左胫骨中上段骨干横行截骨安置特制延长外固定架,胫骨牵引过程包括5d静止期,10d牵引期,牵引速率为0.1mm/次,2次/d,共0.2mm/d。牵引期第7天实验组牵引骨痂局部注射5μL携带了LacZ的腺病毒载体,对照组局部注入等量未含LacZ腺病毒液。③实验评估:注射后第3天麻醉后杀取动物,采集左胫骨标本,分别作组织学检查和组织化学分析。结果:纳入小鼠20只,均进入结果分析。在牵引第10天,牵引骨痂中纤维间区形成,两端的新生骨由骨折两端中心生长延伸。骨髓腔内外可见大量新生骨形成。X-Gal底物染色显示,在实验组新生骨组织内可见大量细胞呈阳性染色;而对照组未发现阳性染色细胞。结论:在牵引成骨过程中,骨痂局部注射携带LacZ的腺病毒,能成功转染局部的成纤维细胞及成骨细胞,并表达LacZ基因,为临床应用基因治疗促进骨牵引延长或骨折愈合提供可行性。     

牵引成骨与小鼠早期骨折愈合

背景：牵引成骨技术治疗四肢骨缺损和发育不良等有一定的优势,但是有关骨延长区新骨的成骨方式,目前尚存在争议。目的：观察小鼠胫骨骨折愈合过程中与成骨方式有关的骨基质蛋白组织学与基因水平的表达,论证在外界牵张力的作用下骨折愈合方式。设计、时间及地点：组织学和蛋白基因检测,于2007-08/12在中南大学第三附属医院中心实验室完成。材料：8周龄雄性CD-1小鼠36只,体质量25～30g,由中南大学湘雅医学院实验动物中心提供。方法：接受左胫骨中上段骨干横行截骨,安置特制延长外固定架,胫骨牵引过程包括5d静止期,12d牵引期和70d固塑期,牵引期的牵引速率为0.1mm/次,共0.2mm/d。术后于5,9,13,17,24,31d采集左胫骨标本,分别作组织学检查和骨基质蛋白mRNA检测。主要观察指标：①小鼠胫骨牵引成骨模型骨折端组织学变化。②小鼠胫骨牵引成骨骨痂内各种基质蛋白mRNA在不同时间点的表达。结果：组织学检查显示：静止期其修复过程基本与骨折愈合相似;牵引期,被牵引骨痂显示3个典型的生物力学功能区：纤维间区,初始骨基质前沿和微骨柱形成区;固塑早期,牵引骨痂骨性愈合。mRNA检测显示：Ihh在牵引后的第4天可检测到表达,静止期及牵引后期无明显表达。Ⅱ型胶原从截骨后第5天即可检测,直到固塑期1周,但其mRNA表达逐渐减弱,到固塑期第2周即停止表达。X型胶原的表达在牵引期第4天达到高峰,然后逐步下降。骨钙素在截骨第5天尚不能被检测,其mRNA的表达在牵引后期和固塑期早期达高峰。结论：胫骨牵引静止期软骨内成骨和膜内成骨同时存在,但在机械牵张力作用下转为以膜内成骨为主的成骨过程。     

生物衍生骨复合成骨诱导骨髓间充质干细胞构建组织工程化骨修复兔桡骨-骨膜缺损的血管化进程

背景：移植骨能否血管化是移植成活的关键。目的：验证生物衍生骨复合骨髓间充质干细胞构建组织化工程骨修复兔桡骨-骨膜缺损的血管化进程。设计、时间及地点：随机分组设计的动物对照实验,2007-01/2008-01在南华大学生命科学院实验室完成。材料：健康成年新西兰大白兔25只,双侧桡骨制备成中段1.5cm的桡骨-骨膜缺损。方法：经脱脂、脱蛋白、部分脱钙和冻干等一系列的物理、化学方法处理后制备生物衍生骨支架材料。与自体骨髓间充质干细胞复合制备组织工程骨支架材料。按随机数字表法,20只兔右侧桡骨为实验组植入组织工程骨,左侧为对照组植入单纯生物衍生骨,不做内外固定;另5只兔双侧造成骨缺损后不植入任何材料作为空白组。主要观察指标：植入后2,4,8,12周观察组织工程骨、生物衍生骨与断端的愈合情况;组织学观察骨组织中血管形成情况,并进行血管面积图像分析。结果：25只兔无脱落。大体观察显示实验组植入后8周两断端已融合为一体;植入后12周,已经塑型,外观接近正常。对照组各时间点愈合程度不如实验组。组织学观察显示,实验组和对照组植入后4周均有大量血管生成,植入后8周,实验组修复区的血管网较对照组开始排列规律;植入后12周,实验组血管已达成熟阶段,血管排列方向比对照组均匀、有序,形态结构接近正常皮质骨的血管形态。血管面积图像法测定的血管面积结果表明,植入后2周实验组和对照组血管面积低于正常骨组织,植入后4,8周实验组和对照组血管面积高于正常骨组织,差异均有显著性意义（P〈0.05）。植入后4周实验组血管面积低于对照组,差异有显著性意义（P〈0.05）。结论：生物衍生骨复合成骨诱导的骨髓间充质干细胞可加快骨修复后的血管化进程。     

自体微小颗粒骨复合牛骨形态发生蛋白修复骨缺损

目的：观察自体微小颗粒骨复合牛骨形态发生蛋白的成骨效果。方法：实验于2002-10／2003-05在哈尔滨医科大学附属第二医院动物实验中心完成。将30只新西兰白兔两侧桡骨干中段造成1．5cm长骨缺损模型，随机分为实验组21只，空白对照组9只。其中实验组左侧植入颗粒骨＋骨形态发生蛋白，右侧植入颗粒骨；空白对照组双侧植入明胶海绵。分别于术后2，4，12周实验组各取7只、空白对照组各取3只对兔桡骨植入物进行大体形态、放射学检查及组织学检查，12周进行生物力学试验。结果：纳入免30只，均进入结果分析。①兔桡骨植入物大体、X射线与组织学检查结果：术后12周实验组两种方法均可以修复节段性骨缺损，但左侧无论从成骨时间及成骨效果上都要优于右侧，空白对照组无骨愈合现象。②兔桡骨植入物生物力学测试结果：证明实验组左侧在最大应力方面要优于右侧[（101．03&;#177;12．49），（7371&;#177;9．75）N，P〈0．051；在弹性模量上二者无显著性差异。结论：自体微小颗粒骨可较好的修复骨缺损，但复合骨形态发生蛋白后在成骨时间和成骨质量上更优。     

组织工程化骨替代材料的评价及其在修复骨肿瘤性骨缺损中的应用

目的制备和综合评价组织工程化骨替代材料并用于修复骨肿瘤所导致的骨缺损。方法制备狗和人的异体脱钙骨基质颗粒(DBM),提取牛骨形成蛋白(bBMP)并经成骨诱导活性测定,将bBMP与DBM用直接掺和的方法复合后,再与骨水泥(BC)混合制成组织工程化复合材料,进行综合评价后备用。56例下肢骨肿瘤患者在微波诱导高温原位灭活后,应用组织工程化复合材料对遗留的骨缺损进行修复重建。结果bBMP、DBM和BC组织工程化复合骨修复替代材料具有良好的生物相容性、很强的生物力学强度和成骨诱导活性,并且具有良好的粘合性和可塑形性。临床应用56例,经平均9个月的随访,效果良好且无任何不良反应。患肢膝关节功能评价,优52例(93%),良4例(7%),优良率100%。结论bBMP、DBM和BC组织工程化复合骨修复替代材料是目前修复骨缺损理想的产品,有广阔的临床应用前景。     

纳米人工骨混合自体骨治疗骨肿瘤及骨病43例

背景:纳米人工骨是一种新型的骨移植材料,具有良好生物相容性等优势,但其治疗骨肿瘤及骨病的临床效果尚有待进一步研究.目的:回顾性分析纳米人工骨混合自体骨治疗骨肿瘤及骨病的临床效果.方法:对43例骨肿瘤及骨病患者病灶进行彻底刮除,选用大小不一的纳米人工骨条或颗粒混合人工骨充填,并用尽量将腔隙填满压实.病理性骨折的4例患者行内固定,其余患者未行内固定,依病情选择适当的支具.观察植骨后患者全身状态及植骨局部情况,术后不同时间X射线片观察植骨局部情况.结果与结论:43例患者均获随访,最短为6个月,最长为24个月.1例患者切口延迟愈合.余患者全身状态及切口愈合均良好.术后1～3个月纳米人工骨混合人工骨植入区与缺损周围的骨组织之间界限模糊,但局部仍可见密度高影.约12个月植入骨区与周围骨组织密度相似.结果证实应用纳米人工骨混合人工骨治疗骨肿瘤及骨病效果满意,且并发症较少,其为一种比较理想的移植骨替代物,且具有良好应用前景.     

骨囊肿植骨后持续被动运动促进骨愈合的疗效观察

Background: Bony cyst is a kind of common benign bone disease, for which, cause is unclear. Multiple bony cyst is rare in clinic. It is supposed metabolic and genetic factors may be involved. People aged 5～ 15 years are commonly affected population (Female: Male 1:2).     

自体骨、同种异体骨及骨形态发生蛋白重组骨治疗腰椎骨折

背景：骨形态发生蛋白重组骨是一种新型植骨材料,已逐步应用于临床,但在椎骨折机骨融合中效果仍少见报道。 目的：比较自体骨、同种异体骨及骨形态发生蛋白重组骨治疗腰椎骨折的疗效差异。 方法：选择2005年3月至2009年3月南阳医学高等专科学校附属第一医院收治的腰椎骨折患者78例,根据植骨材料不同随机分为3组,分别植入自体骨、同种异体骨、骨形态发生蛋白重组骨。     

自体骨髓移植复合人工骨治疗骨缺损

背景：到目前为止,国内人工骨联合自体骨髓移植治疗新鲜骨折、骨缺损方面的基础与临床研究尚未见报道。目的：分析自体骨髓移植复合人工骨修复四肢粉碎性骨折骨缺损的作用途径。方法：42例四肢骨缺损患者按治疗方法分为3组,均采用内固定方法修复骨折骨缺损。复合组采用自体骨髓移植复合人工骨,人工骨移植组仅作单纯的人工骨移植,自体骨髓移植组仅将单纯的自体骨髓注射入骨缺损处。所有患者均行骨特异性碱性磷酸酶活性检测和影像学随访,观察骨痂形成及骨折愈合情况。结果与结论：在内固定后第3,4,6周,复合组伤肢骨痂形成率、骨特异性碱性磷酸酶活性均显著高于人工骨移植组及自体骨髓移植组（P〈0.01）。提示自体骨髓移植复合人工骨较单纯的人工骨移植或自体骨髓移植更能促进早期骨痂反应,加速骨折后骨缺损愈合,缩短骨愈合时间及住院时间。     

自体骨髓移植复合人工骨治疗骨缺损

背景:到目前为止,国内人工骨联合自体骨髓移植治疗新鲜骨折、骨缺损方面的基础与临床研究尚未见报道。目的:分析自体骨髓移植复合人工骨修复四肢粉碎性骨折骨缺损的作用途径。方法:42例四肢骨缺损患者按治疗方法分为3组,均采用内固定方法修复骨折骨缺损。复合组采用自体骨髓移植复合人工骨,人工骨移植组仅作单纯的人工骨移植,自体骨髓移植组仅将单纯的自体骨髓注射入骨缺损处。所有患者均行骨特异性碱性磷酸酶活性检测和影像学随访,观察骨痂形成及骨折愈合情况。结果与结论:在内固定后第3,4,6周,复合组伤肢骨痂形成率、骨特异性碱性磷酸酶活性均显著高于人工骨移植组及自体骨髓移植组(P<0.01)。提示自体骨髓移植复合人工骨较单纯的人工骨移植或自体骨髓移植更能促进早期骨痂反应,加速骨折后骨缺损愈合,缩短骨愈合时间及住院时间。     

Transmembrane bone matrix gelatin-induced differentiation of bone.

In response to chemically-defined bone matrix gelatin (BMG) inside a diffusion chamber implanted in a muscle pouch, mesenchymal cells migrate directionally, aggregate and differentiate into new bone, on the outside of the chamber. BMG diffuses through double membranes 275 to 300 mum in thickness. The inner membrane of pore size is 0.025 mum and the outer membrane of pore size is 0.45 mum. The inner membrane is 1/20 the pore size and the combination is twice the thickness of membranes previously reported to transfer osteoinductive activity of living cells. Autoradiographs show 35S-cysteine-labelled BMG produces very high trans-membrane grain counts while 3H-proline labelled BMG produces very low transmembrane grain counts. Electron micrographs demonstrate that gelatin-derived, uranyl-acetate-stained fine granules interspersed with ruthenium red-staining coarse granules, diffuse through the membrane of 0.025 mum pore size from the inside out. Solitary pale-staining collagen fibrils, possibly formed in interstitial fluid by renaturation of BMG are found in the interior of the chamber and in the interior of the outer 0.45 mum but not the inner 0.025 mum pore size membrane. Densely-stained new bone collagen fiber bundles cover the outer membrane, fill the 0.45 mum subsurface pores for a depth of 0.20 to 30 mum, and thereby attach the new cartilage and bone deposits to the outer surface of the chamber. BMG powders solubilize rapidly in diffusion chambers and produce high yields of new bone. The relationship between denatured collagen and renatured gelatin fibrils in the process of transfer of the bone morphogen from BMG to mesenchymal cell receptors is an intriguing subject for further investigation.