空心侧孔椎弓根螺钉侧孔分布范围对应用安全性及生物力学影响的实验研究

目的探讨骨水泥螺钉强化骨质疏松条件下椎体后,骨水泥不同分布形态对新型空心侧孔骨 水泥椎弓根螺钉（Fenestrated pedicle screw, FPS)的安全性以及螓钉生物力学影响。方法使用平均 年龄76岁的完整新鲜脊柱标本（T? ~L5)3具,选取18个椎体,平均骨密度为0.542 ±0. 13g/cra20随 机分为三组。侧孔间隔一个螺纹为A组（FPS-1)和侧孔间隔两个螺纹为B组（FPS-2),这两组均通过 加压灌注筒装置进行骨水泥钉道灌注1.5ml,C组为常规椎弓根螺钉（conventional pedicle screw gr0Up)CPS组,不灌注骨水泥。24小时后行三维CT扫描,观察骨水泥椎体内的分布;随后进行生物力 学实验。结果三维重建显示:FPS-1组骨水泥均分布于椎体内,FPS-2组有部分骨水泥分布于椎弓 根内。最大轴向拔出力：A 组（573. 2 ± 136. 30)N,B 组（769. 2 ±92. 30)N,C 组（361. 8 ± 58.84)N。FPS-1组和FPS-2组的螺钉稳定性均显著强于CPS组（尸<0. 05),且FPS-2组优于FPS-1组,差异有统 计学意义（P<0.05)。结论空心侧孔椎弓根螺钉远端三分之一为侧孔设计的安全区域;骨水泥在 椎体内的分布形态能够影响螺钉的生物力学。     

使用人骨钙素启动子实现在体研究成骨细胞特定基因的功能

目的:使用骨钙素启动子构建骨组织特异性小发卡状RNA表达载体.方法:实验于2003-11/2004-09在解放军第四军医大学全军骨科研究所和全军整形外科中心完成.以HEK293细胞基因组为模板,利用聚合酶链反应扩增人骨钙素启动子.将骨钙素启动子、针对虫荧光素酶的小发卡状RNA编码序列和多腺苷酸信号依次克隆至pGL3-control载体的相应酶切位点,经双酶切鉴定和DNA测序证实后命名为pGL3-OCP-shLuc.将pGL3-OCP-shLuc与pGL3-control分别共转染人胚胎肾细胞HEK293和人骨肉瘤细胞MG-63,48 h后测定虫荧光素酶活性,计算相对活性.结果:使用特异性引物成功扩增出长度为830 bp的人骨钙素启动子聚合酶链反应产物.DNA测序结果证实pGL3-OCP-shLuc中的小发卡状RNA表达框与设计完全一致.pGL3-OCP-shLuc与pGL3-control共转染HEK293细胞后,虫荧光素酶相对活性与对照组相比没有明显差异,而共转染MG-63细胞后虫荧光素酶相对活性显降低,剔出效率约为69.8%.结论:成功使用人骨钙素启动子构建了小发卡状RNA表达载体,并实现了骨组织特异性RNA干扰,为将RNA干扰技术引入骨肉瘤基因治疗领域奠定了基础.     

多样本骨髓间充质干细胞分离培养方法的量化比较

目的比较不同方法获取骨髓间充质干细胞的效率,为其在组织工程的应用确立最佳培养方案。方法以3个月龄新西兰大白兔为实验对象,通过对全血培养法、溶血纯化法、密度梯度离心法进行比较性研究,对克隆形成率、首次传代时间、扩增成功率等指标进行比较。结果对克隆形成率和扩增成功率而言,溶血纯化方法最低传代时间为20.5d,全血培养方法有部分提高传代时间为(13.9±2.9)d;而密度梯度离心方法的效率最高,首次传代时间为(7.5±0.7)d。结论对于成年动物穿刺获取骨髓间充质干细胞而言,密度离心>全血培养>溶血纯化方法,明确了一种实用有效的骨髓间充质干细胞分离培养方法。     

修复神经节段性缺损的人工神经桥接物微观空间结构特征

背景:神经组织再生的特殊性导致始终没有一种成熟和完整的系统来解决神经组织节段性损伤后的修复问题。利用组织工程的方法去实现这个目标具有极大的难度与挑战性。目的:研制一种可用于临床神经损伤修复的人工神经桥接物,并对其进行微观空间结构的研究。设计:开放性实验研究。单位:解放军第四军医大学西京医院全军骨科研究所。材料:实验于2001-11/2003-01在解放军第四军医大学西京医院全军骨科研究所完成。Ⅰ型胶原蛋白、Ⅳ型胶原蛋白、明胶购于美国Sigma-aldrich公司。方法:制备桥接材料:分别将Ⅰ型胶原蛋白和Ⅳ型胶原蛋白放入0.05 mol/L醋酸溶液中高速搅拌制成悬浊液,混合两种悬浊液保持4℃恒温搅拌,制成胶原蛋白和硫酸类肝素的悬浊液,抽真空静置后注入内径为3 mm的硅胶管中密封两端,分别以5种不同速度(10×10-5 m/s,5×10-5 m/s,2.5×10-5 m/s,1.0×10-5 m/s,1.0×10-6 m/s)进行冷淋、赋型。行大体观察。并将以不同速度制成的各组材料切成横截面、纵截面以及45°斜截面以备光学显微镜观察。同时在扫描电镜下进行内部微管结构的观察,并进行材料内部的微管直径的计算,实际孔径=(放大率×微管面积)÷(标尺长度×孔周长)。主要观察指标:①桥接材料的大体观察结果。②桥接材料的显微镜观察结果。③桥接材料的扫描电镜观察结果以及材料内部的微管直径。结果:①大体观察:制备出的材料均为规则的圆柱体,且外型均匀。柔韧性较好,质地均匀,弹性较强。②光学显微镜结果:材料外表面为全封闭结构,无孔裂;表面光滑平整,连续性好。③电镜观察结果:材料的外表面为叠瓦状,内部的微管结构均匀,走行一致,且基本相互平行;纵向走行的微管之间相互独立,且呈封闭状态,无互通的桥连管道相连接,与生物体神经的纤维束的走行特点完全相同。材料内部微管的横截面基本为圆型,形状较为规则,直径大小较为均匀。材料内部的微管连续性好,无中断或横隔,且微管的小梁壁连续性好,表面光滑,无褶皱。材料内部的微管直径为197.3～258.8μm。结论:利用生物相容性较好且可降解的胶原和明胶经混合溶解及冷淋后形成具有单一纵向微管的神经桥接物,具有与正常神经高度仿生的微结构,可用作基础研究与临床神经损伤修复的替代物。     

膝关节周围巨大骨巨细胞瘤的保肢治疗：对患者预后影响9例分析

目的：采用人工膝关节治疗膝关节周围巨大骨巨细胞瘤，选择手术适应证并观察患者肢体功能保留效果。方法：9例患者，良性骨巨细胞瘤6例，恶性3例。均采用骨瘤段切除，双关节半限制型人工膝关节置换8例，旋转限制型人工交链膝关节置换1例。结果：随访1．5～4．7年，1例死于肺部转移，8例无瘤存活。8例患者术后获得了较好的膝关节功能及生活质量，假体无松动。结论：人工膝关节置换是治疗巨大骨巨细胞瘤的有效方法，可以早期锻炼膝关节的功能。减少传统手术所带来的术后复发及关节病变．     

骨保护素对破骨细胞分化和骨吸收活性的抑制作用

背景：骨保护素(osteoprotegerin，OPG)可抑制破骨细胞的分化，抑制成熟破骨细胞的骨吸收活性并诱导其凋亡，在骨质疏松、类风湿性关节炎、癌症骨转移的领域有潜在的应用价值。目的：鉴定在CHO细胞中表达的人骨保护素生物学活性。设计：随机对照的实验研究。地点和对象：实验在解放军第四军医大学西京医院骨科研究所完成，研究对象：人骨肉瘤细胞株MG63、中国仓鼠CHO细胞株、克隆质粒pUC19及真核表达质粒pcDNA3为本室保存，12只6～8周龄BABL／c雄性小鼠由本校动物中心提供。干预：RT-PCR法获得人OPG编码区cDNA并构建真核表达载体，在脂质体介导下转染CHO细胞，经Western blot鉴定筛选稳定表达OPG的细胞系。获取含有OPG蛋白的条件培养基浓缩液，实验组：体外培养的鼠破骨细胞培养基中加人含有OPG蛋白的条件培养基浓缩液。对照组1只加入转染pcDNA3空载体的CHO细胞培养基的浓缩液。对照组2只加入完全培养基。主要观察指标：观察人OPG对破骨细胞的分化和骨吸收的影响。结果：转染人OPG编码区基因的CHO细胞能分泌表达OPG。小鼠骨髓细胞在la，25(OH)zD3(1&;#215;10^-8mol／L)的存在下可稳定分化出具有骨吸收功能的破骨细胞样细胞，在该培养体系中加入含有OPG的CHO细胞培养上清浓缩液，TRAP染色阳性细胞数明显减少(t=5．547，p&;lt;0．01)，骨吸收陷窝的数量显著减少(t=3．409，P&;lt;0．01)。结论：人骨保护素可在CHO细胞中分泌表达，并对体外培养状态下的破骨细胞的分化和骨吸收功能有抑制作用。     

组织工程化仿生人工骨修复兔桡骨节段性骨缺损

目的:观察自体骨髓基质细胞复合多孔仿生人工骨后修复节段性骨缺损的效果。方法:实验于2002-01/2003-05在解放军第四军医大学西京医院全军骨科研究所完成。①抽取成年家兔骨髓并分离、培养和诱导骨髓基质细胞。②采用纳米晶羟基磷灰石-胶原中羟基磷灰石和胶原的比例为4∶1,仿生材料中纳米晶羟基磷灰石和聚左旋乳酸的比例为1∶1;孔隙率>90%,孔径50～300μm;规格15mm×3mm×3mm材料。使用前分别经乙醇、无菌双蒸水和离心等处理。将第3代骨髓基质细胞按3×1010L-1接种于上述材料中常规培养。体外构建骨髓基质细胞和仿生基质材料复合体。③手术造成兔右桡骨干15mm骨缺损动物模型,随机分为实验组14只、对照组14只和空白组6只,实验组植入自体骨髓基质细胞/仿生材料复合体,对照组仅植入仿生材料,空白组不作任何处理。通过X射线、骨密度、组织学以及计算机图象分析等手段观察各组在不同时相的骨缺损修复情况。结果:34只兔全部进入结果分析。①骨髓基质细胞和多孔纳米晶羟基磷灰石-胶原/聚左旋乳酸材料体外复合培养结果:7d后细胞基本汇合成片,细胞表面和周围出现较多网状胶原纤维。②各组兔骨缺损区X射线检查:实验组术后24周骨缺损区密度较高,与截骨端骨性融合,接近形成正常骨干结构;对照组术后24周可见少量骨痂自截骨端向材料内长入,但未见材料表面连续性骨痂形成。空白组术后24周两截骨端硬化封闭,形成骨不连。③骨密度测定:术后16周、24周实验组骨缺损区骨密度明显高于对照组(16周:(0.152±0.041),(0.092±0.029)g/cm2,24周:(0.177±0.044),(0.113±0.026)g/cm2,t=2.67,2.80,P<0.05),而与对侧正常桡骨无明显差异。④组织学观察:实验组术后24周植入材料大部分降解并为新生骨替代,新生骨和两端皮质骨融为一体;对照组术后24周材料部分降解成颗粒状,缺损区中央为纤维组织充填,仅两端有部分新生骨组织;空白组术后24周断端封闭形成骨不连。⑤计算机图象分析:8,16,24周,实验组修复性新骨占原骨缺损面积百分数随着观察时间的延长而增加,并显著高于同一时间点对照组(t=8.971,11.240,12.836,P<0.01)。结论:①通过微创方式获取大量成骨性骨髓基质细胞,并将其与多孔纳米晶羟基磷灰石-胶原/聚左旋乳酸材料复合培养后植入骨缺损区,可以发挥多重成骨效应,从而较快地启动骨修复反应。②采用组织工程学技术修复节段性骨缺损是一条切实有效的治疗手段,有较广泛的临床应用前景。     

防止矩形髓内钉退出与骨折早期康复的关系

对78例股骨、胫骨骨折的患者,采用矩形髓内钉固定。第1组36例,在钉尾部未行螺丝钉固定;第2组42例,在钉尾部用附加螺丝钉将其固定于股骨或胫骨上。第1组临床愈合时间平均为17.4周,其中有6例退钉。第2组临床愈合时间平均为14.2周,2例退钉。结果表明用附加螺丝钉固定其钉尾部,可以有效防止矩形钉退钉这一常见的并发症,并能缩短骨折愈合时间。     

人重组骨形态发生蛋白-2和碱性成纤维细胞生长因子在诱导成骨中的调节作用及其机制

目的:采用原位杂交的方法检测I、II型胶原mRNA的变化及其变化规律,对骨组织中的碱性磷酸酶(ALP)活性进行测定,以分析人重组骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)在诱导成骨中的调节作用及其调节机制。方法:BALB/c小鼠110只采用掷硬币方法随机分为2组,每组55只,设立rhBMP-2/bFGF为实验组,rhBMP-2为对照组,分别于术后3～21d共8个时间点取材,采用原位杂交方法对新生骨组织中的I,II型胶原mRNA进行检测;对ALP活性进行定量分析,观察2组在诱导成骨中I,II型胶原mRNA及ALP的表达情况。结果:①II型胶原mRNA的出现是和成软骨、软骨细胞的出现相伴随的。②作为成骨细胞成熟标志物的I型胶原mRNA、ALP在软骨形成期即有表达,但是随着成骨细胞的出现,骨组织的形成I型胶原mRNA仍表现为高表达,而ALP的表达则呈下降趋势。③实验组I,II型胶原mRNA及ALP的表达早于对照组,在术后7,14,21d,实验组ALP分别为(63.85±6.87),(27.12±4.23),(8.93±1.49)IU/g;对照组ALP分别为(27.26±4.13),(70.65±5.92),(39.46±4.72)IU/g(t=12.40,20.85,17.52,P<0.01)。结论:bFGF增强了rhBMP-2诱导成骨中I、II型胶原mRNA及ALP的表达。     

牛骨形态发生蛋白上调小鼠血管内皮细胞生长因子基因表达对骨修复过程中血管生长的影响

目的：采用RT-PCR方法检测牛骨形态发生蛋白(Bovine bone morpho-genetic protein，bBMP)对小鼠血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)基因表达的影响。方法：将bBMP植入Balb／C小鼠肌袋，取材后提取组织总RNA，利用RT-PCR检测bBMP在体内对VEGF基因表达的影响。结果：实验组VEGF3种亚型的扩增产物的表达皆高于对照组。结论：体内环境下，bBMP可上调VEGF表达，从而在一定程度上促进骨修复过程中的血管生长。