骨形态发生蛋白-2复合纤维蛋白缓释胶修复骨缺损的实验研究

［摘要］目的　探讨纤维蛋白胶作为骨形态发生蛋白-2（BMP-2）的缓释载体修复骨缺损,促进早期成骨的作用,为临床应用提供实验依据．方法　实验制备纤维蛋白胶/ BMP-2复合物,BMP-2在复合物中的浓度为1 μg/mL．将36只健康成年家兔随机分成3组,均造成双侧桡骨外侧中1/3段长8 mm,宽2 mm,深1 mm的骨缺损．实验组:植入纤维蛋白胶与BMP-2的复合物对骨缺损进行修复;对照组:在骨缺损区单独植入纤维蛋白胶进行修复;空白组:骨缺损区不植入任何材料,骨缺损自然愈合．于术后 2周、4周、8周分期处死动物,每个时间点每组取样本4只,采用X线检查、组织学观察、骨钙素（OC）免疫组化检测骨缺损部位成骨情况．结果　X线检查显示,实验组术后4周,骨痂形成的量较对照组和空白组明显增多．Masson染色显示,实验组术后2周有少量骨基质沉积．对照组骨小梁稀疏．空白组骨缺损区由纤维组织充填,未见新骨形成．术后4周,实验组骨缺损区有较多的新骨形成,骨小梁排列规则,连成网格状．对照组骨小梁仍较稀疏．空白组仅见少量稀疏的骨小梁,小梁间有较多纤维组织充填．骨钙素（OC）免疫组化结果显示:术后第2周,实验组、对照组和空白组OC表达分别达到高峰,其中实验组表达量大于对照组和空白组（P＜0.01）．术后第4周,实验组、对照组和空白组OC表达均明显下降（P＜0.01）,但实验组表达量大于对照组和空白组（P＜0.01）．术后8周3组的OC表达无明显差异（P＞0.05）．结论　纤维蛋白胶/BMP-2复合物具有缓慢释放BMP-2的作用,能够持续促进骨缺损区骨组织的再生和钙化,加速骨缺损的愈合,为临床提供一种有效促进骨愈合的方法．     

BMP-2复合PLGA／磷酸三钙修复大段骨缺损的实验研究

目的研究骨形态发生蛋白-2（Bone Morphogenetic Protein,BMP-2）复合聚乳酸一乙醇酸共聚物（P01y-Laetide-CoGlycolic,PLGA）／磷酸三钙（Tricalcium Phosphate,TCP）修复羊大段桡骨缺损的能力。方法手术制成30mm绵羊尺、桡骨骨缺损模型,A组在桡骨缺损区植入BMP-2复合PLGA／磷酸三钙棒材,B组不植入任何材料。两组均以钢板固定桡骨缺损区。术后4、8、12、24周拍摄X片,24周时处死动物进行组织学观察。结果X线片检查示A组术后24周桡骨缺损处完全成骨修复,皮质骨与髓腔的轮廓清晰;B组无有效骨痂形成。组织学检查示A组术后24周时骨痂外层形成皮质骨,为较成熟的板层骨,与断端皮质骨完全融合,其中央可见大量骨髓组织,未见植人材料残留;B组缺损区可见大量纤维组织填充。结论BMP-2复合PLGA/磷酸三钙能很好的修复绵羊大段桡缺损,未来有望成为解决临床骨缺损的有效材料。     

BMP和VEC复合磷酸钙陶瓷人工骨修复大段骨缺损的研究

目的 探讨骨形态发生蛋白(BMP)结合血管内皮细胞(VEC)修复兔桡骨大段骨缺损的效果.方法 将BMP/VEC/β-TCP和BMP/β-TCP两种复合材料分别植入到兔桡骨15mm大段骨缺损模型中,以单纯植入β-TCP材料作对照.在术后2,4,8,16周,通过大体解剖、X线片、病理组织切片、扫描电镜及荧光标记等方法观察各组材料血管化、骨愈合及降解性.结果 在术后2,4,8,16周,病理组织切片及X线片显示BMP/VEC/β-TCP组骨缺损修复及血管化程度优于BME/β-TCP组和单纯材料组.结论 BMP和VEC联用有明显促进材料血管化及骨缺损修复的作用,效果明显优于单纯应用BMP和单纯植入磷酸钙生物陶瓷人工骨支架.     

BBC/BMG修复长段骨缺损的实验研究

目的 探讨骨基质明胶(bone matrix gelation,BMG)结合生物性骨载体(biological bone carrier,BBC)修复长段骨缺损的能力.方法 选日本大耳白兔30只,经手术锯除方法制成左侧桡骨中上段20mm骨缺损的动物实验模型,随机分成三组:实验组、对照组及空白组.实验组植入BBC及细条状BMG62mg,BMG置于管状BBC四周.对照组植入20mm长的管状深低温冰冻保存的同种异体骨段.空白组不做任何处理.术后2周、4周、8周及12周摄X线片观察各组不同时期骨痂生长情况及植入材料的成骨愈合情况.手术后8周、12周处死实验组及对照组动物各5只,进行大体形态学观察,结合X片表现了解骨愈合情况.结果 X线检查结果:实验组术后2周,植入材料与宿主骨接触面有呈云雾状骨痂生长,BBC周围也见片状的云雾形骨痂.术后4周,植入材料界面及周围骨痂生长活跃,植入材料与宿主骨接触面已模糊.术后8、12周植入材料已同宿主骨融合在一起,界面间隙消失,骨痂开始吸收减少、密度降低.对照组术后2周,植入材料与宿主骨接触面仅见淡的云雾状骨痂生长,界面清楚,植入材料周围未见骨痂生长.术后4周,植入材料界面周围骨痂生长活跃,界面模糊.术后8、12周植入材料与宿主骨融合在一起,界面消失,骨痂吸收减少,密度降低接近宿主骨.空白组术后4、8、12周拍摄X片,骨缺损两端断面只见少量三角形骨痂生长,骨缺损未能愈合.大体形态学观察:实验组术后8周及12周的大体标本可见植入材料与宿主骨界面紧密连接,周围有大量骨痂包绕.植入材料段施加成角应力,界面无松动或移位.对照组术后8周及12周的大体标本可见植入材料与宿主骨界面融合成一整体,植入材料颜色与宿主骨颜色基本一致.施予应力,界面未见松动或移位.空白组术后12周的大体标本缺损区仅见肉芽组织填充,缺损明显存在.结论 生物性骨载体具有抗原性低、组织相容性好、有适宜的孔径及孔隙率.BBC结合BMG作为材料在修复长段骨缺损时,能发挥传导成骨及诱导成骨的双重作用,修复效果满意,可作为修复长段骨缺损的新型材料.     

金葡液以纤维蛋白胶为载体修复大鼠颅骨缺损

目的 初步探讨金葡液以纤维蛋白胶为载体修复骨缺损的可行性. 方法 选用Wistar大鼠30只在颅顶骨两侧对称各制造直径为5 mm的圆形骨缺损模型后分为实验组、对照组及空白组,将纤维蛋白胶-金葡液复合物植入骨缺损处作为实验组,单纯纤维蛋白胶植入作为对照组,空白组不植入任何物质.于术后4,6周行大体观察,X线拍片,组织学检查,修复骨灰重与湿重测定. 结果 术后4,6周, X线片显示实验组缺损区的成骨面积百分比明显大于对照组及空白组,三组两两比较差异均有统计学意义(P<0.01);术后6周,组织学检查,实验组骨缺损内可见纤维蛋白胶已完全吸收,缺损已骨性愈合,对照组缺损内纤维蛋白胶已降解吸收,缺损边缘有大量新生骨质,空白组缺损边缘亦可见到少量新生骨质,其他部分为致密纤维结缔组织覆盖;修复骨湿重/灰重比值低于对照组与空白组,三组比值两两比较差异均有统计学意义(P<0.01). 结论 金葡液以纤维蛋白胶为载体修复骨缺损是可行的,能减少金葡液局部注射的缺陷,提高其药物疗效.     

自体骨复合骨形态发生蛋白2和(或)血管内皮生长因子修复海水浸泡开放性骨缺损的实验研究

目的初步探讨骨形态发生蛋白2（BMP-2）和血管内皮生长因子（VEGF）单独及联合应用修复海水浸泡开放性骨缺损的疗效。方法将60只新西兰兔双侧桡骨中段制作1.5 cm骨缺损,海水浸泡3 h,随机分为A、B、C、D四组,每组15只兔。A组为对照组,植入自体髂骨;B、C、D三组为实验组,B组植入自体髂骨/可吸收胶原海绵（ACS）/BMP-2;C组植入自体髂骨/ACS/VEGF;D组植入自体髂骨/ACS/BMP-2/VEGF。分别于术后1、2、4、8及12周切取标本,每组每个时相点根据随机原则取6个标本,通过X线摄片、骨痂灰度值、组织形态学观察、免疫组织化学及环境扫描电镜观察各时相点骨缺损修复情况。结果①1、2周时,四组X线差异不明显,4、8、12周时B、C、D三组与A组的骨痂灰度值比较,差异有统计学意义（P〈0.05）;D组与B、C两组平均骨痂灰度值比较差异有统计学意义（P〈0.05）;B、C、两组平均骨痂灰度值比较差异无统计学意义（P〉0.05）。②免疫组织化学结果表明：骨缺损修复早期BMP-2、VEGF二者相互促进,联合应用具有协同效应。结论①BMP-2、VEGF单独应用均能促进海水浸泡兔桡骨开放性骨缺损的修复。②BMP-2和VEGF联合应用能显著促进海水浸泡开放性骨缺损修复,两者联合应用具有协同效应。     

氧化铝羟基磷灰石复合陶瓷修复兔桡骨节段性缺损的影像学观察

目的 评价放电等离子烧结技术制备的氧化铝羟基磷灰石复合陶瓷修复兔桡骨节段性缺损的效果.方法 选新西兰白兔15只,制作10mm长的桡骨节段性缺损模型,分为实验组:15个肢体,骨缺损区植入氧化铝羟基磷灰石复合陶瓷人工骨材料;空白对照组:6个肢体,骨缺损区旷置;自体骨对照组:6个肢体,骨缺损区植入自体骨.术后1d,8、16、24周分别进行X线摄片观察,运用ImageTool图像处理软件,进行点像素测定,24周进行扫描电镜观察.结果 实验组:氧化铝羟基磷灰石复合陶瓷人工骨植入兔桡骨缺损区8周即有新生骨形成,24周材料与骨组织连接在一起,缺损区得以修复.空白组:8周时缺损区有少量骨痂,24周时修复缺损区约1/2;自体骨植人组:8周时骨断端完全被骨痂包绕,24周时缺损区骨完全修复.像素测量结果显示三组间骨修复速度差异无统计学意义(P>0.05);重复测量资料的方差分析P=0.007,说明随着时间的延长骨组织密度增加.实验组材料两端修复界面新生骨与皮质骨的X射线摄片像素值进行比较:术后1d,8、16周P<0.05,24周P>0.05.说明术后24周前材料两端界面在不断修复,24周时完全修复.扫描电镜摄片示:实验组兔植入材料被新骨组织环形包绕与骨组织镶嵌,皮质骨与界面骨之间形成骨髓腔;在材料表面凹陷中骨细胞环状排列形成骨单位.结论 证实采用放电等离子烧结技术制备的氧化铝羟基磷灰石复合陶瓷材料能够修复新西兰兔桡骨节段性缺损,具有良好的生物活性和骨传导性.     

重组骨形成发生蛋白-7促进种植体骨组织界面形成实验研究

目的：观察重组骨形成发生蛋白-7(BMP-7)对种植体骨组织界面形成的作用。方法：构建种植体植入动物模型，以正常侧作为对照，应用组织学方法观察种植体骨结合界面形态，组织化学方法测定碱性磷酸酶(ALP)活性，电子探针X射线能谱分析系统测定界面元素变化。结果：实验组在2周时，ALP活性较高，2至6周时迅速升高接近峰值，逐渐稳定直至12周。而对照组均匀升高，两组在各个时间段ALP活性差异都有统计学意义（P＜0.05）。组织学观察发现，2周时种植体骨界面就有新生骨组织形成，6周时种植体界面已形成大量新生骨组织，种植体与机体组织之间只有极其薄的一层纤维膜，已达到骨结合标准。电子探针X射线能谱分析表明，种植体植入后6周内，钙元素与磷元素逐渐增加并达到峰值，以后趋于平稳。而对照组在各项检测中都较实验组迟缓。结论：BMP-7可以加速骨种植界面的愈合。     

转基因骨髓间充质干细胞复合纤维蛋白凝胶修复兔桡骨缺损

目的探讨以复制缺陷重组腺病毒介导人骨形态发生蛋白(BMP)-2转基因的骨髓间充质干细胞(MSCs)复合纤维蛋白凝胶来修复节段性骨缺损的可行性。方法于14只日本大耳白兔双侧桡骨中段造成10mm骨缺损,采用四种方法进行处理：A组植入转基因MSCs与纤维蛋白凝胶的复合物;B组植入单纯MSCs与纤维蛋白凝胶的复合物;C组植入纤维蛋白;D组不做处理,留作空白对照。每组7条桡骨。术后12周进行组织学、放射学检查及生物力学检测。结果A组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,其骨缺损得到了较彻底的修复。C、D两组均不能产生骨性愈合。结论转基因MSCs复合纤维蛋白凝胶修复节段性骨缺损可达到较好的效果。     

家兔骨生长诱导修复腭裂骨缺损的实验研究

目的　研究评价牛骨形成蛋白 (b BMP) -白蛋白 -成纤维细胞生长因子 (b FGF)复合材料修复腭裂骨缺损的可行性。方法　建立家兔腭骨缺损模型 ,将固化的 b BMP-白蛋白 - b FGF复合材料植入骨缺损区 ,通过其骨诱导作用 ,诱导新骨生成 ,修复骨缺损。经 X线、组织学观察和钙含量测定。结果　 b BMP-白蛋白 - b FGF有很强的骨诱导作用 ,可以诱导骨形成 ,实验组与对照组 X线骨修复分数评估分别为 12分 ,0分 ,组织学检查实验组骨修复完成 ,而对照组无骨修复 ,钙含量测定也有显著性差异。。结论　 b BMP-白蛋白 - b FGF复合材料可诱导修复腭骨缺损 ,有良好的临床应用前景。