兔股骨髁临界性骨缺损动物模型制备及临界骨缺损值

文题释义：临界性骨缺损：首先定义为自然状况下骨缺损不进行任何处理无法自愈的最短的骨缺损尺寸。随后考虑到观察实验动物完整的生命周期是非常困难的,将临界性骨缺损值定义为在实验期间物种不能自行愈合的最短骨缺损尺寸。 动物模型：是在医学研究中建立的模拟人类疾病表现的动物,骨组织工程中建立临床相关的测试动物模型来研究材料的生物相容性、降解、力学性能以及与宿主组织的相互作用,是体外实验和人体临床试验之间的关键一步。 背景：兔股骨远端骨缺损模型被研究者们广泛用于骨缺损替代骨组织工程材料的测试,但对于兔股骨髁圆柱形骨缺损模型的大小文献报道不一,直径分布在5-9 mm,深度8-12 mm,目前尚无统一的标准。 目的：建立兔股骨髁不同尺寸骨缺损模型,确定兔股骨髁临界性骨缺损尺寸。 方法：6月龄雄性新西兰白兔18只,随机分为3组,每组各6只,分别建立骨缺损模型,骨缺损直径依次为5,6,7 mm,深度均为10 mm,双侧手术,共计12侧。分别于术后第1天及术后第4,8,12周行CT扫描及三维重建,CT-Hedberg评分评价骨缺损愈合情况;于术后12周处死新西兰白兔,取出股骨髁缺损样本,通过大体观察和苏木精-伊红染色分析缺损区愈合情况。实验方案经徐州医科大学实验动物道德伦理委员会批准。 结果与结论：①术后所有兔均存活,术后12周大体观察示：直径5 mm组缺损由新生骨组织充填,股骨髁塑形良好,骨缺损基本完全修复;直径6 mm组、直径7 mm组骨缺损区可见明显凹陷,新生骨组织较少,骨缺损未修复;②CT图像示：术后第4,8周,直径5 mm组缺损区逐渐减小,断端桥接;直径6 mm、直径7 mm组缺损区仅周边有少量新生骨长入,缺损面积较前稍减小;术后第12周可见直径5 mm组皮质骨结构完整、连续,骨缺损基本完全修复;直径6 mm组骨缺损部分修复;直径7 mm组缺损未修复,仍可见明显缺损空腔存在;③CT-Hedberg评分显示,术后各时间点直径6 mm组评分显著低于直径5 mm组(P < 0.05);与直径7 mm组比较差异无显著性意义(P > 0.05);④组织学结果示：术后12周直径5 mm组缺损区出现排列不规则的骨小梁结构,并可见大量新生骨组织填充,其他2组在骨缺损周边可见部分新生骨小梁存在,但缺损区新生骨组织填充较少;⑤结果说明,在12周的实验观察期内,在缺损深度同为10 mm的条件下,直径>6 mm的股骨髁缺损未能自行愈合,而直径<6 mm的股骨髁缺损基本完全修复。此结果符合临界骨缺损的标准,故直径6 mm可作为兔股骨髁临界骨缺损值。 ORCID: 0000-0002-1257-965X(徐石庄) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程