纳米羟基磷灰石复合重组人骨形态发生蛋白-2人工骨治疗骨缺损的研究

目的以纳米羟基磷灰石(Nano-HA)为载体支架,复合重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)构建NanoHA复合rhBMP-2人工骨(Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨),植入兔桡骨缺损,探讨Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨局部成骨活性及修复兔桡骨骨缺损的能力,为临床骨缺损治疗提供理论依据。方法将36只成年的新西兰雄性大白兔随机分为Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨组(A组)、Nano-HA人工骨组(B组)、空白组(C组)3组,每组12只,制作成桡骨为12mm的骨缺损模型。A组植入Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨;B组植入Nano-HA人工骨,C组不植入任何材料。植入后于4、8、12周行大体观察、血清碱性磷酸酶(ALP)检测、X线摄片、组织学观察及生物力学检测。结果 1)与术前比较,3组ALP含量术后4周均明显升高(P<0.05),术后8周达最高峰(P<0.05),之后开始下降,在12周时ALP含量均较术前显著升高(P<0.05);3组术后4、8、12周ALP含量比较差异均有统计学意义(P<0.05)。2)X线片表现:术后12周A组植入材料完全降解,骨皮质连接完成,骨缺损完全修复;B组材料大部分降解,有大量骨密度影,有大量骨痂形成,骨髓腔基本再通,骨缺损大部分修复;C组骨折断端光滑硬化吸收,无骨质长入,骨髓腔封闭,形成骨不连。3组术后4、8、12周Lane-Sandhu X线骨形成评分A组>B组>C组,差异均有统计学意义(P<0.05)。3)组织学表现:术后12周A组材料完全降解,大量的板层骨形成,骨痂完成塑形,骨缺损修复;B组材料大部分降解及密质骨形成,有大量新生骨组织,骨缺损大部分修复;C组骨缺损断端大量的纤维组织形成,未见新骨形成,断端骨不连。3组术后4、8、12周Lane-Sandhu组织学骨形成评分A组>B组>C组,差异均有统计学意义(P<0.05)。4)三点抗弯生物力学检测A组标本术后4、8、12周均显著高于B组(P<0.05)。结论 Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨比Nano-HA人工骨具有更强的成骨能力,明显缩短了骨缺损愈合时间。Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨在修复长骨骨缺损方面具有潜在的临床价值,为临床骨缺损修复材料的选择提供了理论依据。