基因重组人骨形成蛋白2生物学活性及其复合异种骨体内异位植入的成骨活性

目的：观察复合基因重组人骨形成蛋白2异种骨的成骨活性及其量效关系.方法：实验于2001-07/2002-05在安徽医科大学完成.以基因重组人骨形成蛋白-2与去抗原部分脱钙牛松质骨载体复合,制成复合基因重组人骨形成蛋白2的异种骨（基因重组人骨形成蛋白2/脱钙牛松质骨）植入小鼠右股部肌袋内.将6周龄雄性BALB/C小鼠144只,随机分成4组,植入含0.4 mg基因重组人骨形成蛋白2/脱钙牛松质骨骨粒组;植入含0.1 mg基因重组人骨形成蛋白-2/脱钙牛松质骨骨粒组,单纯植入脱钙牛松质骨载体骨粒组,单纯植入基因重组人骨形成蛋白2组,每组36只.术后7,14,21 d取材,通过大体观察、X射线影像学、组织学和骨计量学方法检测各组的诱导成骨活性.结果：144只实验动物在实验过程中无死亡,全部进入结果分析.①单纯植入基因重组人骨形成蛋白2组于光镜下见大量间充质细胞增殖,局部软骨组织生成,软骨细胞成熟.②脱钙牛松质骨与基因重组人骨形成蛋白2复合后,小牛骨松质结合基因重组人骨形成蛋白2呈实体性疏松绒毛结构,骨松质孔洞内填充云絮状基因重组人骨形成蛋白2物质,两者结合良好.③各组术后不同时间组织学检查结果为：植入含0.4 mg基因重组人骨形成蛋白2/脱钙牛松质骨骨粒组术后7 d出现软骨分化的小鼠有5只,苏木精-伊红染色观察,标本大量间充质细胞被诱导分化为软骨细胞,14 d有4只出现新骨诱导的现象,出现多处分散的骨软骨组织,多发生于植骨周围,21 d见散在软骨岛和稀疏退变小软骨岛,部分小鼠有新骨形成,但无骨髓及板层骨形成.植入含0.1 mg基因重组人骨形成蛋白2/脱钙牛松质骨骨粒组术后7 d出现软骨分化的小鼠有3只,见少量间充质细胞被诱导分化为软骨细胞,有零星的间充质细胞分化、过渡为软骨细胞;14 d有部分标本可见骨及软骨组织,有的可见稀疏小软骨岛存在,21 d有4只出现新骨诱导.单纯植入脱钙牛松质骨载体骨粒组主要表现为纤维结缔组织包绕植骨,植骨周围见组织细胞增生.单纯植入基因重组人骨形成蛋白2组以肌纤维为主,无典型软骨细胞出现.表现为正常横纹肌切面和肌间隔结构.④术后不同时间植入含0.4 mg基因重组人骨形成蛋白2/脱钙牛松质骨骨粒组和植入含0.1 mg基因重组人骨形成蛋白2/脱钙牛松质骨骨粒组的碱性磷酸酶活性和钙含量均高于对照组,前者高于后者,具有统计学意义（P＜0.05）.结论：①基因重组人骨形成蛋白2/脱钙牛松质骨是高效诱导成骨材料,经处理的小牛松质骨是良好的缓释载体,提高了基因重组人骨形成蛋白2的骨诱导能力.②复合基因重组人骨形成蛋白2异种骨的成骨活性与基因重组人骨形成蛋白2的含量成正比.     

三种不同载体对重组人骨形态发生蛋白2诱导成骨的放大效应

目的:比较牛松质骨粒、磷酸三钙、天然珊瑚载体对重组人骨形态发生蛋白2诱导成骨的放大效应。方法:实验于1998-12/2002-06在第四军医大学骨科实验室完成。①重组人骨形态发生蛋白2与牛松质骨粒、天然珊瑚和磷酸三钙按相同比例复合形成3种载体释放系统。②取昆明小鼠90只,随机分为3组,牛松质骨粒组、天然珊瑚组和磷酸三钙组,每组30只。于小鼠股部肌袋一侧植入重组人骨形态发生蛋白2载体释放系统,另一侧单纯植入0.2mg重组人骨形态发生蛋白2。③分别于植入后7,14,21d周麻醉状态下每组各处死10只,取材行组织学检查、成骨量分析和碱性磷酸酶活性测定。结果:90只小鼠全部进入结果分析。①组织学检查术后不同时间牛松质骨粒组和磷酸三钙组成软骨和成骨能力较强,而天然珊瑚组成骨能力稍差。21d的成骨量分析显示牛松质骨粒组、磷酸三钙组和天然珊瑚组分别较对照组成骨量放大了5.47倍、4.90倍和1.65倍。②牛松质骨粒组、磷酸三钙组之间碱性磷酸酶活性没有显著差异(P>0.05),均显著大于天然珊瑚组(P<0.05),3组的碱性磷酸酶活性高峰出现在术后第21天犤依次为(285.09±52.29),(256.48±45.99),(177.92±22.69)nkat/g犦。结论:比较3种不同的重组人骨形态发生蛋白2载体释放系统,异种松质骨粒表现较强的成骨能力,提出载体放大效应应成为重组人骨形态发生蛋白2载体选择标准之一。     

三种不同载体对重组人骨形态发生蛋白2诱导成骨的放大效应

目的：比较牛松质骨粒、磷酸三钙、天然珊瑚载体对重组人骨形态发生蛋白2诱导成骨的放大效应。方法：实验于1998-12／2002—06在第四军医大学骨科实验室完成。①重组人骨形态发生蛋白2与牛松质骨粒、天然珊瑚和磷酸三钙按相同比例复合形成3种载体释放系统。②取昆明小鼠90只，随机分为3组，牛松质骨粒组、天然珊瑚组和磷酸三钙组，每组30只。于小鼠股部肌袋一侧植入重组人骨形态发生蛋白2载体释放系统，另一侧单纯植入0．2mg重组人骨形态发生蛋白2。③分别于植入后7，14，21d周麻醉状态下每组各处死10只，取材行组织学检查、成骨量分析和碱性磷酸酶活性测定。结果：90只小鼠全部进入结果分析。①组织学检查术后不同时间牛松质骨粒组和磷酸三钙组成软骨和成骨能力较强，而天然珊瑚组成骨能力稍差。21d的成骨量分析显示牛松质骨粒组、磷酸三钙组和天然珊瑚组分别较对照组成骨量放大了5．47倍、4．90倍和1，65倍。②牛松质骨粒组、磷酸三钙组之间碱性磷酸酶活性没有显著差异（P〉0．05），均显著大于天然珊瑚组（P〈0．05），3组的碱性磷酸酶活性高峰出现在术后第21天[依次为（285．09&;#177;52．29），（256．48&;#177;45．99），（177．92&;#177;22．69）nkat／g]。结论：比较3种不同的重组人骨形态发生蛋白2载体释放系统。异种松质骨粒表现较强的成骨能力，提出载体放大效应应成为重组人骨形态发生蛋白2载体选择标准之一。     

碱性成纤维细胞生长因子与重组人骨形态发生蛋白-2诱导成骨能力的量效关系

目的对碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)与重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)诱导成骨能力的量效关系进行研究.方法280只BALB/c小鼠采用掷硬币方法随机分为8组,每组35只,实验组rhBMP-2的剂量均为0.5 mg,bFGF的剂量分别为0,2,10,40,80,300,500活性单位(IU);设立单纯牛松质骨载体为对照组.按实验设计,分别将rhBMP-2混悬液及bFGF-PVP溶液与牛松质骨载体充分混匀,负压下真空抽吸,冻干.将复合植骨材料植入小鼠右侧股部肌袋内,各组分别于术后3,5,7,9,14,21 d共6个时间点取材,进行组织学、X线分析以及钙含量测定,观察各组的诱导成骨情况.结果①bFGF剂量为10～80IU时,间充质细胞增殖、分化,软骨细胞及新生骨形成均早于其他各组,成骨量多于其他各组,组织钙含量明显高于其他各组(t=4.44,P＜0.05),提示此剂量bFGF使rhBMP-2的诱导成骨能力明显增强.②bFGF剂量为0,2,300 IU时,各组在间充质细胞增殖、分化,软骨细胞及新生骨形成以及组织钙含量方面差异均无显著性意义(t=0.73,P＜0.05),提示此剂量bFGF对rhBMP-2的诱导成骨能力无明显影响.③bFGF剂量为500 IU时,术后21d,仅1例标本可见散在的极少量新骨形成,其组织钙含量明显低于其他各组(t=6.15,P＜0.05),提示此剂量bFGF明显抑制了rhBMP-2的诱导成骨能力.④术后21 d,单纯松质骨载体组未见新骨形成.结论bFGF与rhBMP-2诱导成骨能力存在着量效关系.     

以海藻酸盐及异种骨复合技术制备组织工程化骨及体内成骨(英文)

背景:海藻酸有相对温和的凝胶条件与良好的生物相容性,已广泛应用于生物组织工程.目的:采用海藻酸钠凝胶复合异种骨的方法,构建骨组织工程载体,观察载体中细胞的生物性能及体内成骨能力.方法:取2只2周龄新西兰兔的骨髓,以1 ×10~(-8)mol/L重组人骨形态发生蛋白2诱导骨髓间充质干细胞.取诱导后第2代骨髓间充质干细胞接种于1%海藻酸钠凝胶中,培养4 d苏木精-伊红染色观察凝胶中细胞形态.将第2代骨髓间充质干细胞分为单纯DMEM凝胶组和含1%海藻酸钠的DMEM凝胶组,分别培养7 d后行骨形态发生蛋白2免疫组织化学染色观察.取24只裸鼠,随机分为2组,于两侧股部肌袋中分别植入骨髓间充质干细胞,海藻酸钠凝胶/牛松质骨复合体作为实验组,骨髓间充质干细胞,牛松质骨复合体作为对照组.术后2,4周后组织学观察复合体成骨情况,图像分析系统分析各组成骨或软骨的面积百分比.结果与结论:海藻酸钠凝胶中骨髓间充质干细胞形态饱满,细胞悬浮于凝胶中,可见细胞分裂和核分裂相.单纯DMEM凝胶组和含1%海藻酸钠的DMEM凝胶组免疫组织化学观察,细胞分裂增殖正常,伸出多种形态的突起,胞核大,核仁清晰.单纯DMEM凝胶组和含1%海藻酸钠的DMEM凝胶组的骨形态发生蛋白2表达阳性率差异无显著性意义(P>0.05).扫描电镜观察海藻酸钠凝胶均匀地复合于牛松质骨微孔中,不同平面均有细胞生长.动物实验显示术后2,4周实验组和对照组的成骨或软骨的面积百分比差异有显著性意义(P<0.05).提示以海藻酸钠凝胶,牛松质骨构建骨组织工程载体,合乎组织工程载体的超结构原理,能最大限度地承载细胞,生物性能好,对骨髓间充质干细胞增殖和成骨表型及相关的生物性能无不良影响,在体内成骨效率较高.     

碱性成纤维细胞生长因子与重组人骨形态发生蛋白-2诱导成骨能力的量效关系

目的：对碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)与重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)诱导成骨能力的量效关系进行研究。方法：280只BALB／c小鼠采用掷硬币方法随机分为8组，每组35只，实验组舳MP-2的剂量均为0．5mg，bFGF的剂量分别为0，2，10，40，80，300，500活性单位(IU)；设立单纯牛松质骨载体为对照组。按实验设计，分别将rhBMP-2混悬液及bFGF-PVP溶液与牛松质骨载体充分混匀，负压下真空抽吸，冻干。将复合植骨材料植入小鼠右侧股部肌袋内，各组分别于术后3，5，7，9，14，21d共6个时间点取材，进行组织学、X线分析以及钙含量测定，观察各组的诱导成骨情况。结果：①bFGF剂量为10～80IU时，间充质细胞增殖、分化，软骨细胞及新生骨形成均早于其他各组，成骨量多于其他各组，组织钙含量明显高于其他各组(t=4．44．P&;lt;0．05)，提示此剂量bFGF使rhBMP-2的诱导成骨能力明显增强。②bFGF剂量为0，2，300IU时。各组在间充质细胞增殖、分化，软骨细胞及新生骨形成以及组织钙含量方面差异均无显著性意义(t=0．73，P&;lt;0．05)，提示此剂量bFGF对rhBMP-2的诱导成骨能力无明显影响。③bFGF剂量为500IU时，术后21d，仅1例标本可见散在的极少量新骨形成，其组织钙含量明显低于其他各组(t=6．15。P&;lt;0．05)，提示此剂量bFGF明显抑制了rhBMP-2的诱导成骨能力。④术后21d，单纯松质骨载体组未见新骨形成。结论：bFGF与rhBMP-2诱导成骨能力存在着量效关系。     

重组人骨形态发生蛋白2在下颌骨牵引成骨过程中的作用

背景:重组人骨形态发生蛋白2能诱导未分化的间充质细胞不可逆地分化形成软骨和骨,从而导致新骨的形成.目的:观察在下颌骨牵引成骨过程中应用基因重组人骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)对成骨的影响.方法:选用日本成年大耳白兔45只,随机分为3组,建立下颌骨牵引模型,分别将空白胶原、1.5mg和3.0mg重组人骨形态发生蛋白2胶原复合物植入下颌骨切开处,固定、牵引0.4 mm/次,2次/d,共计5d,总延长下颌骨4mm.在稳定期第1,3,7,14,28天分别处死各组动物,取牵引区新生骨痂行放射学及组织学检测.结果与结论:重组人骨形态发生蛋白2组中的新生骨组织较空白胶原对照组中多且成熟,3.0mg重组人骨形态发生蛋白2组较1.5 mg重组人骨形态发生蛋白2组新骨形成多且成熟.结果表明,重组人骨形态发生蛋白2能促进兔下颌骨牵引成骨,并且具有浓度依赖性.     

超声在观察DBM骨粒复合bBMP及骨水泥成骨诱导活性实验中的作用

目的探讨超声观察异体脱钙骨基质(DBM)、复合牛骨形态发生蛋白(bBMP)及骨水泥成骨诱导活性在实验中的应用价值.方法把24只小鼠的每侧腹部作为1个实验对象,随机将48个实验对象分为4组,分别于小鼠股部肌袋内植入DBM骨粒、bBMP、DBM与bBMP及骨水泥复合物作为实验组,对照组植入骨水泥,分别相应作标记.分别于植入后第15天,21天,28天超声观察各组小鼠股部植入物区域声像图表现,于每次超声检查结束后处死4只小鼠,可取得各实验组及对照组各2份植入部位标本病理检查.结果超声观察显示,在植入上述物质前小鼠股部肌肉纤维纹理清晰;植入后第15天实验组及对照组植入部位肌肉纤维结构紊乱,回声不均匀,未见明确的异常回声,病理可见实验组间充质细胞向BMP周围汇集;第21天超声见实验组有顺肌袋分布的条状强回声,病理显示其条状强回声为间充质细胞及软骨细胞;第28天超声显像见实验组的条状较强回声更清晰,回声更强,病理见其条状强回声主要为软骨细胞及部分成骨细胞.而对照组于第15天,21天,28天超声均未见明显的异常结构回声,病理也未见有成骨活性表现.结论超声观察到DBM骨粒、bBMP、DBM与bBMP及骨水泥复合物均有成骨诱导活性,超声在实验观察中准确性高,方法简便、快捷,具有广泛的实用价值.     

理想的骨缺损修复材料研究- - 首次将提取牛煅烧骨形态发生蛋白骨水泥复合材料的成骨诱导活性报告

目的探讨煅烧骨粒、骨形态发生蛋白(bBMP)及骨水泥复合材料的成骨诱导活性.方法小鼠股部肌袋内植入复合材料,不同时间取材HE染色观察复合材料的异位诱导成骨活性.结果7d时材料外即形成间充质组织包膜,并沿材料不规则裂隙向内部长入;14d间充质组织细胞向软骨细胞分化;21d软骨样组织生成量增多,煅烧骨颗粒部分被新生软骨样组织包裹,间有新骨生成;28d较多量的新骨生成,并可见类似哈佛氏系统样组织,有吸收现象.结论复合材料具有诱导成骨活性,其中的煅烧骨颗粒能降解.     

骨诱导和骨形成机制的研究:β转化生长因子增强人重组骨形态发生蛋白-2在体内的诱导成骨作用

目的对β转化生长因子(TGF-β)增强人重组骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)在体内的诱导成骨作用进行探讨。方法195只BALB/c小鼠随机分为3组,每组65只,试验侧均位于右后肢,设立rhBMP-2/TGF-β/载体为实验组,rhBMP-2/载体、单纯载体为对照组。分别于术后1～21d共10个时间点取材,观察其诱导成骨过程。结果实验组在诱导间充质细胞增殖、分化,软骨细胞、新生骨形成方面均早于对照组,成骨量优于对照组,其碱性磷酸酶水平高峰较对照组提前,其组织钙含量明显高于对照组(P<0.05)。结论rhBMP-2和TGF-β在体内诱导成骨调节中存在着协同作用。     

复合抗生素的人工骨及异体骨材料

人工骨具有良好的抗生素缓释能力,部分人工骨还具有一定的骨诱导能力,以人工骨作为抗生素缓释载体治疗感染性骨缺损具有广阔的应用前景.异体骨具有良好的骨诱导能力,以异体骨作为抗生素载体可在抗感染的同时促进骨缺损愈合.由于不同载体在抗生素负载、缓释能力以及骨传导、诱导作用等方面各有优劣,因此在感染性骨缺损的治疗中应根据不同患者选取不同的载体,并对载体制作工艺进行不断改进,使其从仿生学意义上更接近人骨组织,进一步增强其骨传导和骨诱导作用,同时具有更强的抗生素缓释功能.     

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.     

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。     

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。     

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).     

放射性核素骨显像骨代谢与骨密度的相关性分析

目的：探讨放射性核素骨显像骨代谢与骨密度的相关性,通过骨显像了解骨质疏松状况.方法：18例患者,男5例,女13例,年龄50～88岁,平均65岁.所有患者均通过骨密度扫描仪进行骨密度检查后,进行全身骨显像.骨显像与骨密度检查均取第L1～L4和股骨颈,并勾画感兴趣区（ROI）,然后分别测定各部位ROI放射性计数和骨密度值,计算骨显像各部位ROI值与同侧股骨中段ROI值的比值,观察各部位ROI比值与其骨密度值之间的相关性.结果：骨显像L1～L4各部位ROI比值与其骨密度值呈显著相关,而且,正常组与骨质疏松组的ROI比值与骨密度的相关性存在显著性差异.股骨颈的ROI比值与其骨密度无显著相关.骨显像L1～L4的ROI比值与其相应部位骨密度测定值之间变化趋势基本一致.结论：放射性核素SPECT骨显像腰椎ROI比值与其对应部位的骨密度值之间均呈显著相关,可通过其反映腰椎骨密度的变化.     

组织工程化骨修复羊牙槽骨缺损***

背景：异种生物骨经适当理化方法处理及高温锻烧后能够形成具有与人骨结构相近的天然网状孔隙结构的陶瓷样异种骨,具有三维立体孔隙-网架结构,有利于种子细胞的黏附、增殖。
　　目的：观察以高温煅烧骨及骨髓间充质干细胞复合构建形成的组织工程化骨修复牙槽骨缺损的可行性。
　　方法：以羊骨髓间充质干细胞为种子细胞,高温煅烧骨为支架材料,复合构建形成组织工程化骨。全麻下分批次拔除羊双侧下颌第一前磨牙,去除远中根与第二前磨牙近中根间牙槽嵴间隔,形成5 mm×5 mm×5 mm骨缺损区域。将12只实验羊随机等分为组织工程化骨组和单纯煅烧骨组,分别在左侧下颌术区放组织工程化骨和单纯煅烧骨,所有动物右侧均作为空白对照组。
　　结果与结论：高温煅烧骨呈白垩色,保留了天然松质骨的多孔状空间。孔隙率(66.10±1.32)%,孔径范围137.44-538.72μm。干细胞接种到煅烧骨24 h后可见细胞黏附支架上,7 d后分泌胞外基质,细胞与基质分界不清。X 射线可见组织工程化骨组和单纯煅烧骨组植入材料包埋在术区,煅烧骨边缘有一圈低密度阴影。苏木精-伊红染色实验侧骨小梁形成,对照侧无明显骨生成。提示应用骨髓间充质干细胞复合煅烧骨构建的组织工程化骨可较好的修复牙槽骨缺损,是修复小范围骨缺损理想的种子细胞和支架材料。