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。     

注射型骨修复材料诱导成骨活性的研究

目的：了解以纤维蛋白胶(Fibrin sealant，FS)为载体的注射型骨修复材料[骨形态发生蛋白(BMP)]异位诱导成骨的作用。方法：实验分组为：实验组b(FS+bBMP)、对照组b(bBMP)、实验组r(FS+rhBMP-2)、对照组r(rhBMP)、对照组FS(FS)及空白对照组。将各组材料注射或植人小鼠肌袋内，采用用放射学、形态学、碱性磷酸酶(ALP)检测等方法对其成骨效应进行研究。结果：在以bBMP为成骨因子的实验区中，实验组b具有高效的骨诱导活性，其成骨量显著高于对照组b、对照组FS及空白对照组(P&;lt;0．01)；在以rhBMP-2为成骨因子的实验区中，实验组r同样具有高效的骨诱导活性，其成骨量也显著高于对照组r、对照组FS及空白对照组(P&;lt;0．01)。结论：以FS为载体复合BMP的注射型骨修复材料具有高效的骨诱导活性。     

骨库同种异体肌腱和半月板的取材

骨组织库虽然在我国已有20余年的历史,但主要集中在骨的获取、加工、保存和临床应用,有关肌腱及半月板获取、加工处理和临床应用的报道则相对较少[1].本文从复习分析国内外有关肌腱和半月板移植最新文献入手,结合自身所在骨库经验,给出了同种异体肌腱和半月板取材、加工及保存的基本原则和方法,以期为同种异体肌腱和半月板在国内的良好应用提供参考.     

应用抗感染重组合异种骨对开放性骨折术后骨缺损的修复作用

目的：探讨抗感染重组合异种骨对开放性骨折术后骨不连和骨缺损的修复作用。方法：选择2000—10／2003—04第四军医大学西京医院骨科开放性骨折术后四肢长骨骨缺损患13例，7例术后无菌性骨缺损，6例术后出现感染性骨缺损。对无菌性骨缺损行断端清理，感染性骨缺损行彻底清创，均用外固定，抗感染重组合异种骨植入治疗。有软组织缺损的行植皮或皮瓣转移术。观察术后开始负重时间，每月拍X射线片观察骨缺损修复及再感染发生情况。结果：按意向处理分析，13例患均进入结果分析。随访时间1年7个月。①术后带架平均开始负重时问3，6个月。②骨折塑形后拆架时间4个月～1年6个月，平均10．4个月。③骨愈合时间8例单纯横断或斜型骨折2～7个月，5例粉碎骨折4～10个月：④13例均未再出现感染。结论：抗感染重组合异种骨能促进骨愈合，修复骨缺损，并有抗感染作用，患对最终结局满意，可作为开放性骨折术后骨缺损修复的一种较好选择。     

碱性成纤维细胞生长因子对兔骨髓基质细胞生物行为的影响

目的:观察兔骨髓基质细胞(MSC)经不同剂量碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)刺激后,促血管内皮细胞增生的重要递质血管内皮细胞生长因子(VEGF)在MSC中的表达及分布情况,并与相应成骨情况做一对比,借以预测MSC经bFGF刺激后成骨效能与成血管效能的变化,探讨其对剂效关系。方法:取兔双侧股骨MSC,采用MSC体外培养技术,分别以不同剂量bFGF刺激细胞,并设立空白对照组。培养5d后,进行细胞形态(HE染色)、增殖情况(细胞记数法与MTT法)、碱性磷酸酶(改良钙钴法染色)、钙化结节(图像分析)、VEGF阳性细胞率(免疫组化染色)等项目的检测。结果:不同剂量组间在细胞记数法、MTT法检测、碱性磷酸酶活性、矿化面积百分率、VEGF阳性细胞率5项观测指标上F值分别为65.50,22.47,11.12,8.33和224.37,P<0.01,差别具有显著意义,结合各组均值来看,bFGF剂量为1200U/mL左右时效果最佳。结论:应用bFGF在促进MSC增殖的同时,还可促进促血管内皮细胞增生的重要递质-VEGF的表达,其应用剂量与效果之间存在明显相关关系。bFGF应用剂量为1200U/mL左右时,其促进MSC表达VEGF及促进细胞增殖作用同时达到最佳效果,超过此应用剂量,两者则有下降趋势。     

长期深低温保存对骨库异体半关节主要生物学特性的影响

目的通过对本骨库长期冷冻保存的异体半关节各主要生物学性质的检测,评价骨库储骨的质量。方法取分别储存1、3、5年的异体股骨上半关节,采用三点抗弯曲试验测量其皮质骨最大载荷和抗弯强度;组织形态学和组织化学方法观察其关节软骨、软骨下骨和松质骨形态以及关节软骨基质成分的变化情况;细菌培养的方法检测其有无污染情况。结果各储存年限的皮质骨抗弯强度无显著性差异;骨与软骨组织结构及软骨基质特异性染色无明显改变;细菌培养结果阴性。结论在外包装无破损的情况下,深低温保存的异体骨其主要生物学特性不随储存年限的增加而发生明显改变,其使用是安全有效的。     

青少年强直性脊柱炎早期腰椎骨密度变化多因素分析

目的研究青少年强直性脊柱炎(ankylosingspondylitis,AS)早期年龄、身高、体质量、体质量指数(BMI)与L1-4骨矿含量(L1-4BMC)、L1-4面积骨密度(L1-4BMD)、L1-4体积表观骨密度(L1-4BMAD)之间的相关性,旨在初步探讨青少年AS早期骨量、骨密度研究的相关因素和评价指标。方法选择男性青少年强直性脊柱炎早期病例31例,获得年龄、身高、体质量、BMI,应用双能X线骨密度仪(DEXA)检测L1-4BMC,L1-4BMD,并计算L1-4BMAD;采用相关和回归分析研究多因素相关性。结果相关和回归分析表明,身高(P=0.000)和BMI(P=0.009)因素进入L1-4BMC回归方程(R=0.759,Radj2=0.545,P=0.000<0.01),其中身高是L1-4BMC回归方程的关键因素(R=0.676,Radj2=0.439,P=0.000)。另外,年龄、身高、体质量和BMI4因素中只有体质量因素被纳入L1-4BMD回归方程(R=0.657,Radj2=0.412,P=0.000)和L1-4BMAD回归方程(R=0.551,Radj2=0.280,P=0.001)。身高和BMI与L1-4BMC显著正相关,体质量则与L1-4BMD和L1-4BMAD呈显著正相关。结论身高和体质量因素即成为青少年AS早期骨矿含量和骨密度的重要相关因素。     

p38丝裂原活化蛋白激酶信号途径在鼠破骨细胞生成和骨吸收中的作用

目的研究p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)信号途径在甲状旁腺素相关肽(PTHrP)诱导的破骨细胞生成和骨吸收中的作用。方法取小鼠骨髓细胞,在PTHrP(45ng/ml)的刺激下,在不同试验组中分别入0.1、1.0及10μmol/L的p38MAPK抑制剂Fr167653,继续培养6d。抗酒石酸染色,进行破骨细胞计数。在小鼠颅骨部位注射PTHrP建立骨吸收和高钙血症动物模型。每日给予p38MAPK抑制剂Fr16765330mg/kg,每日2次,X线片观察骨吸收面积,组织学检查计算单位面积内破骨细胞数目,采集血样观察全血内游离钙水平。结果PTHrP刺激下,大量破骨细胞生成(118.9±28.3)个/孔;加入0.1μmol/LFr167653可以部分抑制破骨细胞的生成(79.6±28.0)个/孔,加入10μmol/LFr167653几乎全抑制了破骨细胞生成(7.4±0.4)个/孔,每日给予Fr16765330mg/kg,每日2次,可以明显抑制骨吸收,表现为X线片上骨吸收面积减少,单位面积内破骨细胞数目减少,但是并不能有效地抑制高钙血症。结论抑制p38MAPK信号途径可以抑制破骨细胞的分化和局部骨吸收。     

快速成型模型在制定胫骨平台复杂骨折手术方案中的指导作用

目的 探讨快速成型技术制备的模型在胫骨平台复杂骨折手术方案制定中的指导作用. 方法 2006年11月至2010年11月收治16例胫骨平台复杂患者,男10例,女6例;年龄27～68岁,平均39岁.术前根据X线片和CT进行AO分型;41B2.2型4例,41B3.2型3例,41B3.3 型2例,41C2.1型1例,41C3.1型2例,41C3.2型2例,41C3.3型2例.术前均进行三维螺旋CT扫描,所得数据经转化输入决速成型机,制备出了1:1等大的快速成型胫骨平台骨折模型,明确骨折类型并指导制定手术方案,术后随访了解骨折愈合与患膝功能情况. 结果 2例患者骨折分型由AO41B2.2型修正为41B3.1型,1例患者骨折分型由41C2.1型修正为41C3.1型.模型上进行了损伤机制的分析和手术方案的制定.所有患者术后获9～22个月(平均14个月)随访,骨折均获骨性愈合,愈合时间4～6个月(平均4.7个月),术后膝关节功能参照改良HSS膝关节评分系统评定:优11例,良3例,可2例,优良率为87.5％.结论 采用快速成型技术制备的1:1等大胫骨平台骨折模型使骨折伤情更直观,骨折分型更加准确;可根据骨折模型制定手术方案,并可对内固定钢板进行预先塑形,对复杂类型的骨科手术方案的制定有较强的指导作用.     

聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物修复髌股关节软骨缺损

摘要 背景：传统的方法修复软骨损伤,易发生退变。聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物具有良好的生物相容性,可根据需要调节降解速度等性能,可能在修复软骨损伤方面具有应用前景。 目的：观察以聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物为载体修复兔关节软骨缺损的可行性。 方法：选取2月龄新西兰兔骨髓培养,诱导间充质干细胞向软骨细胞分化。第3代细胞与聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物共培养制成聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物。建立兔髌股关节股骨髁部缺损模型,在右侧36个膝关节植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物,左侧18膝植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物,另18膝造成缺损后留作空白对照。术后4,8,12,24,36,48周取材,行大体及组织学观察,组织学评分。 结果与结论：聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物修复大鼠缺损后,软骨细胞分布较均一,色泽与正常软骨相似,与正常软骨界限消失,表面细胞平行于关节面,深层细胞排列紊乱,细胞呈团状,基质异染广泛,软骨下骨形成及潮线恢复正常,与周围正常软骨连接良好。而单纯植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物或缺损后未处理大鼠缺损边缘细胞呈团块状增生,底部为纤维组织。提示骨髓基质细胞源性软骨细胞是修复关节软骨缺损较理想的种子细胞,聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物适合作为组织工程修复关节软骨缺损的支架材料,具有良好的应用前景。 关键词：聚乳酸/羟基乙酸共聚物;髌股关节;组织工程;骨髓基质细胞;载体材料;软骨缺损;分化 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2011.16.007