块型重组合异种骨的制备及其在小鼠体内的成骨作用

目的 制备块型重组合异种骨，并利用小鼠股部肌袋模型检测其成骨活性。方法 将牛骨源性的骨形囊发生蛋白（ＢＭＰ）与大块去抗原处理的牛松质骨载体组装、复合成块型重组合异种骨；将块骨重组合异种骨，块型去抗原牛松质骨载体及新鲜牛松质骨植入小鼠股部肌肉内，通过光镜下病理组织学观察及检测组织中碱性磷酸酶活性，比较三种植入物在体内引起的组织反应，观察块型重组合异种骨异位成骨及骨诱导能力。结果 植入块型重组合异种骨     

重组合异种骨的研究——牛骨松质与牛BMP的再结合

作者将小牛骨松质化学处理以消除其抗原性,后作为载体结合牛BMP复合移植入小鼠股部肌袋内.结果表明:重组合过程使BMP的诱导活性大大提高,仅含0.5mgBMp的重组合异种骨即能在小鼠肌肉内诱导骨软骨组织发生,而单独植入相同剂量的BMP或松质骨载体均无此活性.认为异种骨松质用做BMP的结合载体是最佳选择,二者复合移植不仅避免了异种骨移植强烈的免疫排斥反应,而且浓缩了植骨的成骨活性.     

异体脱蛋白松质骨复合纤维蛋白BMP修复兔桡骨缺损

[目的]探讨以纤维蛋白复合脱蛋白松质骨作为骨形态发生蛋白（BMP）的载体修复兔节段性骨缺损。[方法]于36只青紫蓝兔两侧桡骨干处造成1．5cm缺损，采用三种方法进行处理：A组，植入脱蛋白松质骨、纤维蛋白、BMP的复合物；B组，植入脱蛋白松质骨；C组，空白对照。术后2、4、8、12、16周进行放射学、组织学和电镜检查。[结果]A组骨缺损区在成骨活跃程度、骨再生量和再生髓腔结构等方面均显著优于B组，使骨缺损得到了较彻底的修复。B、C两组均不能产生骨性愈合。[结论]脱蛋白松质骨复合纤维蛋白是较理想的BMP载体材料，以三者的复合物修复骨缺损可达到满意效果。     

抗感染重组合异种骨生物活性的研究

目的：探索开放性骨折骨缺损一期植骨的新途径。材料和方法：以重组合异种骨为载体,采用庆大霉素溶液浸泡和庆大霉素———明胶包裹２种方法制成复合植骨材料,以小鼠肌袋法分别观察此复合植骨材料的成骨活性和体内药物释放特性。结果：２种复合材料的成骨活性均与单纯重组合异种骨无明显差别（Ｐ＞００５）,均较单纯牛松质骨载体成骨活性好（Ｐ＜００１）。２种复合材料均于３ｄ内骨粒及其周围软组织的庆大霉素浓度高于金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度,１２ｈ时在软组织中分别产生１６５６μｇ／ｍｌ和３０４５μｇ／ｍｌ的高浓度。结论：抗感染重组合异种骨有较好成骨活性和一定的抗感染能力,具有较好的临床应用前景。     

带血供肌瓣作为骨形态发生蛋白载体修复骨缺损的实验研究

目的 探讨带血供肌瓣作为骨形态发生蛋白（BMP）载体修复骨缺损的可行性。方法 观察带血从肌瓣复合BMP和单纯BMP组修复骨缺损时的成骨情况;对纤维蛋白粘合剂、带血供肌瓣、无血运肌瓣、同种异体脱钙骨4种不同BMP载体的成骨能力进行比较。结果 以指深屈肌支为蒂制备的带血供肌瓣复合BMP修复骨缺损,效果优于单纯BMP组;带血供肌瓣联合纤维蛋白粘合剂复合BMP修复骨缺损,效果优于单纯BMP组;带血供肌瓣联合纤维蛋白粘合剂复合BMP组修复骨缺损,效果优于其它载体。结论 带血供肌瓣可作为BMP的良好载体。带血供肌瓣联合纤维蛋白粘合剂作BMP的载体效果更优。     

综合骨库在现代矫形外科中的作用

[目的]介绍并分享综合骨库建立20年来的成功经验;探讨骨库在现代矫形外科中的地位和作用.[方法]提供并总结分析综合骨库自1988～2007年间有关同种异体骨,系列异种骨生产、使用的数据.[结果]同种骨:得到死亡供体69具,存活供体88例;收获半关节540件,骨板237件,松质骨粒2 632份;以上同种骨共使用于1 390例病人;系列异种骨:重组合异种骨2 495份,抗感染重组合异种骨208份,注射型BMP 542份,系列异种骨共使用于2 771例病人;20年来,共培训骨库技术人员18名,培养博士48名,硕士36名.[结论]临床植骨材料需求量大,在细胞型组织工程尚无满意的产品问世前,综合骨库所提供的异种骨和同种骨根据不同的植骨需要,取长补短,相互补充,使之成为最理想的选择.综合骨库这种集加工生产,科研开发及教学培训于一体的运行模式必将在中国的组织库事业中发挥愈加重要的作用.     

生物可降解活性材料修复兔桡骨缺损的实验研究

目的 探讨用可降解多孔块状聚己内酯（PCL）作为骨形态发生蛋白（BMP）的载体,修复骨缺损的可行性。方法 采用兔桡骨骨缺损模型,用上述具有生物活性复合材料修复骨缺损,同时对照单纯PCL及同种异体脱钙骨,经不同的时间的X线片、X线计量学、组织形态学及电镜观察,了解PCL／BMP复合物的成骨作用。结果 PCL／BMP组不同时间新骨形成的量均优于单纯PCL组,其骨缺损修复的方式和速度与同种异体脱钙骨较相似。电镜观察表明,PCL的降解过程与单纯PCL组相比较,PCL／BMP组的降解速度较快,更符合骨缺损愈合的需要。结论 PCL是BMP的良好载体,有修复骨缺损的临床应用可行性。     

异种脱蛋白骨管复合不同移植材料修复大段骨缺损的实验研究

目的 应用异种脱蛋白骨管复合骨基质明胶(BMG)、骨形态发生蛋白(BMP)、骨膜细胞与复合脱钙骨基质(DBM)、自体红骨髓(RBM)作比较,观察修复猪大段骨缺损的成骨差异.方法 建立猪双侧胫骨大段骨缺损模型.24只成年猪,随机分成2组,实验组A:异种骨管+BMG、BMP、骨膜细胞;实验组B:异种骨管+DBMLRBM;两组均采用锁定钢板及异种皮质骨板固定.分别于术后4、8、12、24周时通过大体标本观察.放射学及组织学观察评估其修复猪大段骨缺损的成骨情况.结果 植入后24周,异种骨管复合BMG、BMP、骨膜细胞完全修复.成骨活跃程度,骨再生量和重建髓腔结构等方面均显著;复合脱钙骨基质、自体红骨髓成骨能力较弱.结论 异种脱蛋白皮质骨管复合骨基质明胶、骨形态发生蛋白及骨膜细胞能够有效修复大段骨缺损.     

复合人工骨修复犬股骨头缺损坏死中再血管化与钙含量的关系

[目的]观察骨形成蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)、碱性成纤维细胞生长因子(basic fibro-blast growth factor,bFGF)与异体脱抗原松质骨(allogeneic antigen-extracted cancellous bone,AACB)复合后修复股骨头坏死(femoral head necrosis,FHN)病灶清除区缺损,评价bFGF对FHN的再血管化作用及其与钙含量的关系。[方法]取18只杂种犬共36侧股骨头,建立液氮冷冻诱导性犬股骨头缺损坏死模型,随机分为A、B、C3组,每组12侧。A组为空白对照,B组植入AACB/BMP,C组植入AACB/BMP/bFGF。每个股骨头内植入AACB约0.33g,BMP约12.5mg,bFGF约2000U。术后3、6和12周分批处死动物,每组每次处死2只。行组织学观察,免疫组织化学染色,进行血管计数和血管面积图像分析、钙含量测定、并分析再血管化作用与钙含量间的关系。[结果]组织学观察,12周时A组以纤维结缔组织为主,B组多量新生骨组织形成,密度不均,C组股骨头骨缺损完全修复。血管计数和血管面积,C组术后3周移植物孔隙内大量血管增生,6和12周时血管数量和血管面积进一步增加,各时间点都大于A、B组,具有统计学意义(P<0.05)。钙含量,C组术后3周钙含量小于B组,12周时大于B组(P<0.05)。再血管化作用与钙含量的关系,C组与B组比较,术后3周时再血管化与钙含量呈负相关,12周时呈正相关。[结论]AACB是生长因子的良好吸附载体,适宜新生血管长入。吸附有bFGF及BMP的AACB具有较强的再血管化能力,bFGF促进植骨材料吸收,加速新骨形成。这一疗法有望成为FHN治疗的一种手段。     

复合基因重组人骨形成蛋白-2异种骨的研制及成骨活性研究

目的　研制新型具有诱导成骨活性的异种骨植骨材料。方法　在重组合异种骨 (RBX)基础上 ,以基因重组人骨形成蛋白 - 2 (rh BMP- 2 )取代从牛皮质骨中提取的牛 BMP,与去抗原牛松质骨载体 (BCB)复合 ,制成复合 rh BMP- 2的异种骨 (rh BMP- 2 / BCB) ;将 4周龄雄性 BAL B/ C小鼠 6 0只 ,随机分为实验组和对照组 ,于实验组小鼠左股部肌袋植入 rh BMP- 2 / BCB骨粒 ,对照组小鼠左股部肌袋植入 BCB骨粒 ,术后 7、14及 2 1天取材 ,通过组织学、骨计量学方法检测 rh BMP- 2 / BCB的诱导成骨活性。结果　 1实验组术后 7天在小鼠肌袋可诱导软骨生成 ,14天形成编织骨 ,2 1天改建成板层骨并形成大量骨髓 ;对照组于术后各时间点均未见有软骨及骨形成。 2实验组的碱性磷酸酶活性和钙含量均高于对照组 ,具有统计学意义 (P<0 .0 1)。结论　 rh BMP- 2 / BCB具有较好的骨诱导能力 ,是一种较理想的植骨材料     

Evaluation of a novel reconstituted bone xenograft using processed bovine cancellous bone in combination with purified bovine bone morphogenetic protein

Long B, Dan L, Jian L, Yunyu H, Shu H, Zhi Y. Evaluation of a novel reconstituted bone xenograft using processed bovine cancellous bone in combination with purified bovine bone morphogenetic protein. Xenotransplantation 2012; 19: 122–132. © 2012 John Wiley & Sons A/S. Abstract: Background: Xenogeneic grafting represents an alternative to autogenous grafting in osseous reconstruction and exhibits many beneficial properties. However, the usefulness of xenogeneic bone relies on necessary processing procedures for removing antigens and viruses, and preserving biological activities simultaneously. By chemical treatment of bovine cancellous bone to make it an antigen‐free scaffold, and extraction of bone morphogenetic protein (BMP) from bovine cortical bone, followed by recombination of the scaffold with the BMP, we developed a new grafting material, reconstituted bone xenograft (RBX). Methods: In this study, scanning electron microscope and energy dispersive X‐ray were first employed to observe the structure and components of RBX. Then the biomechanical property was evaluated by applying compression in a materials testing machine. Subsequently, the immunologic evaluation was performed by measuring galactose‐alpha‐1,3‐galactose (α‐gal) epitope in vivo and proinflammatory cytokine (TNF‐α) secreted by human monocytic cell line (THP‐1) in vitro. Finally, this RBX was implanted into segmental radial defects in a rabbit model, and its ability to treat large bone defects was specifically evaluated. Results: Although the compressive strength of RBX was 10% lower than that of unprocessed bovine cancellous bone (UBCB), the basic porous structure and natural components were still kept in this composite. The α‐gal xenoantigen level was significantly lower in RBX (P < 0.05) compared with UBCB. Moreover, the TNF‐α level was significantly (P < 0.05) reduced compared with UBCB when THP‐1 was exposed to RBX. On the other hand, RBX appeared to induce cartilage formation from immature cell populations and resulted in osteogenesis through endochondral‐like ossification from 4 to 12 weeks in repairing segmental bone defects. Conclusions: These results demonstrate that RBX, with its natural microstructure and components, certain mechanical strength and strong osteoinductivity without evoking immune rejection, has significant potential for the treatment of bone defects.     

负载骨形态发生蛋白与血管内皮生长因子的超聚消旋乳酸修复兔桡骨缺损的实验研究

[目的] 探讨同时负载BMP、VEGF的PDLLA材料的体内成骨能力,以得到一种较好的可吸收骨构建材料.[方法] 成骨细胞分离培养后负载到PDLLA材料中进行兔桡骨缺损修复实验,术后4、8、12 周行X线、组织学及扫描电镜观察骨生成状况, 12周行生物力学测试(三点折弯强度).[结果] 术后实验组各观察阶段骨形成明显高于对照组,第12周三点折弯强度与对照组相比差异有显著性(P<0.01).[结论] 负载BMP及VEGF两种细胞因子PDLLA支架材料修复兔桡骨缺损效果明显优于负载单一细胞因子PDLLA支架材料, 是一种有临床应用前景的骨移植材料.     

胶原蛋白膜包裹藻酸钙凝胶/骨髓基质细胞/BMP-2复合体修复兔桡骨缺损

[目的]探讨在外源性生长因子(BMP -2)作用下,使用胶原蛋白膜包裹经体外培养扩增的骨髓基质干细胞(BMSCs)与藻酸钙凝胶形成的复合物修复骨缺损的可行性.[方法]选用成年新西兰白兔36只.手术造成两侧桡骨标准缺损后,左侧植入复合体,右侧空白对照.取自体BMSCs,经体外分离培养扩增后,与BMP -2、藻酸钙凝胶及胶原蛋白膜形成复合体修复骨缺损,于2、4、8、12周时行大体、X线片、免疫组织化学观察.[结果]整个过程中可见实验组缺损区新生骨组织增殖明显、持续时间较长,且无过量的结缔组织生长;X线早期可见连续性骨痂通过缺损区,分布均匀;免疫组织化学可见多个成骨中心,骨小梁排列有序,成熟骨替代完全,BMP分布持续时间长,且在新骨组织中分布范围大.[结论]复合体能修复骨缺损,并且能够阻挡周围软组织进入缺损区,为新骨生长提供空间;同时作为BMP的载体,能减少外溢,提高其疗效.     

重组合异种骨移植成骨活性及量效关系的实验研究

观察重组合异种骨的成骨活性及其量效关系。方法采用ＲＢＸ移植建立ＢＡＬＢ／Ｃ小鼠股后肌袋模型,术后定期对移植组织进行放射学,病理学及碱性磷酸酶活性检查。结果（１）含不同比例的牛骨形态发生蛋白的ＲＢＸ组,成活性与ｂＢＭＰ含量呈正相关,存在着剂量依赖关系;（２）ＲＢＸＩ组成骨良好,同样含量的纯ｂＭＰ组也出现可见的成骨效应,但最终未能成骨;（３）ＡＬＰ活性以术后７天最高,４２例时仍较明显。结论ＲＢＸ是高效     

Bovine bone implant with bovine bone morphogenetic protein in healing a canine ulnar defect

Xenograft is considered an alternative material for bone transplantation, but its bone healing capacity is inferior compared to that of autografts and allografts. Here, we tested whether bone morphogenetic protein (BMP) addition enhances the suitability of demineralized xenogeneic bovine bone for bone grafting in dogs, and whether xenogeneic bone is a suitable carrier material for BMPs. The capacity of demineralized bovine bone implants, with and without native partially purified bovine BMP, to heal a 2-cm ulnar defect was determined in six dogs over a follow-up time of 20 weeks. No instances of bone union were seen, but there was slightly more bone formation in the xenografts with BMP, though the difference was not statistically significant. The ulnas treated with an implant with BMP were also mechanically stronger, but the difference was not significant. Computed tomography scans showed no differences in the implant area in bone density, bone mineral content, or bone cross-sectional area. It is concluded that native, partially purified BMP does not sufficiently improve the suitability of bovine demineralized xenografts as a bone substitute material for dog. Demineralized xenogeneic bone does not seem to be a feasible carrier material for BMP.     

Analysis of bone morphogenetic protein (BMP) derived from human and bovine bone matrix

Recently, Bone Morphogenetic Protein (BMP) has attracted the attention of a number of investigators, but its elucidation remains incomplete. At present, the determination of its amino acid sequence, which is necessary for its synthesis, and screening for a carrier that allows BMP to be effective in small amounts are unsolved problems. Bone morphogenetic protein is studied here to clarify its clinical applications. BMP was extracted from human and bovine bone matrix with 4 M guanidine-HCl and purified by liquid chromatography. Acrylamide electrophoresis (SDS-PAGE) and isoelectric focusing (IEF) showed that the purified BMP was homogeneous. We used type I collagen as the carrier in the bioassay. This BMP induced new bone in situ three weeks after implantation in muscle pouches in Wistar rats. The molecular weights of human and bovine bone matrix-derived BMP are 17.0 and 18.0 kDa by SDS-PAGE, and pI values for both are 4.9 by IEF. Human and bovine bone matrix-derived BMP are peptides containing 165 and 163 amino acids, respectively, according to amino acid analysis. The NH2-terminal sequence of bovine bone matrix-derived BMP was obtained from the bovine band, electroblotted onto polyvinylidene difluoride membrane, that corresponded to the final purified fraction. The sequence differs from previously designated BMPs25 and other proteins reported to have similar activity, but the physicochemical characteristics are comparable to the native preparations.     

前列腺癌骨转移患者血清中卵泡抑制素样蛋白1的表达及临床相关性研究

目的:探讨卵泡抑素样蛋白1(FSTL1)在前列腺癌骨转移患者中的表达,以及血清FSTL1与机体慢性炎性因子白介素6(IL-6)、细胞生长分化调节相关因子骨形成蛋白6(BMP6)的相关性,探讨血清FSTL1对前列腺癌骨转移的临床应用价值。方法:采用ELISA法测定35例前列腺癌骨转移患者和30例良性前列腺增生(BPH)患者血清FSTL1、IL-6、BMP6水平,并进行相关性分析。结果:前列腺癌骨转移组血清FSTL1的表达水平[(20.23±8.69)μg/L]较BPH组[(35.45±12.35)μg/L]明显降低(P0.01);血清IL-6、BMP6表达[(23.56±20.17)μg/L、(428.30±178.40)μg/L]较BPH组[(11.21±8.62)μg/L、(293.50±39.72)μg/L]明显增高(P0.05);前列腺癌骨转移组的血清FSTL1的表达与IL-6、BMP6呈显著负相关,相关系数分别为-0.971、-0.972(P0.05)。结论:前列腺癌骨转移患者血清FSTL1的表达降低,并且和体内炎症因子、细胞转化因子有关,为临床判断前列腺癌的发生及进展提供了新的生物学标记,为前列腺癌治疗提供了新的生物学靶向分子。