磷酸钙骨水泥复合骨形态发生蛋白对兔实验性股骨头缺血性坏死的修复作用

目的：观察自制CPC/BMP复合人工骨对兔实验性股骨头缺血性坏死（ANFH）的修复作用,并探讨其临床应用的可行性。方法:24只健康成年兔分成CPC组12只和CPC/BMP组12只,在兔左侧股骨头建立ANFH骨缺损模型。将CPC作为BMP的载体制备成CPC/BMP复合材料后,植入骨缺损处,同时设立单纯CPC填充对照组。术后3及12周分批处死动物,每组每次处死6只。通过大体观察、X线摄片、HE染色、透射电镜等手段观察新骨形成和材料降解情况。综合评价CPC/BMP复合材料对ANFH骨缺损的修复能力。结果：CPC/BMP组3及12周时成骨情况明显优于单纯CPC组。CPC/BMP组3周时,CPC表面及内部可见较多新骨及幼稚骨细胞,CPC已被分解成多个区域（岛状分布）,有板层骨形成;透射电镜观察可见成骨细胞侵入CPC内部,细胞浆内粗面内质网及线粒体增多扩张。CPC/BMP组12周时,光镜下见CPC降解,新生骨长入材料并与之相互分割包裹,骨小梁增粗; X线片显示新骨显影较清,材料密度减低,吸收降解现象明显;透射电镜观察可见大量成骨细胞散在于CPC颗粒之间,细胞内粗面内质网及线粒体增多扩张,较多毛细血管侵入材料内部。在材料降解速度方面,CPC/BMP组明显快于CPC组。结论：CPC是BMP的理想载体,CPC/BMP复合材料具有较强的传导成骨和诱导成骨活性,对实验性ANFH具有修复作用。在降解速度上CPC/BMP组明显快于单纯CPC组。     

骨形态发生蛋白及多孔复合陶瓷人工骨修复长骨大段骨缺损的实验研究

目的：为研制理想的、能较快修复长骨大段骨缺损的人工骨材料。方法：将骨形态发生蛋白（BMP）和多孔复合陶瓷（PCC）结合研制成BMP／PCC人工骨,并将BMP／PCC和PCC人工骨进行兔桡骨大段骨缺损修复的对比研究。术后2、4、8、12周时取材,分别作大体、组织形态学、新骨形成定量分析及生物力学测试。结果：BMP／PCC人工骨内新骨形成量明显多于PCC人工骨、术后12周时,BMP／PCC侧植入部位的抗折强度明显高于PCC侧。结论：BMP／PCC人工骨能更快促进长骨大段骨缺损的修复,是一种较理想的人工骨材料。     

rhBMP-2/bFGF/CPC人工骨修复长骨大段缺损的实验研究

目的 研制理想的、能较快修复大段骨缺损的人工骨材料.方法 将重组人骨形态发生蛋白-2 (BMP)、bFGF(碱性成纤维细胞生长因子)和磷酸钙骨水泥(CPC)结合研制成rhBMP-2/bFGF /CPC人工骨,并将rhBMP-2/bFGF /CPC人工骨进行兔桡骨大段骨缺损修复的对比研究.术后2、4,8和12周时取材,分别作大体、新骨形成定量分析.结果 rhBMP-2/bFGF /CPC人工骨内新骨形成量明显多于CPC人工骨.结论 rhBMP-2/bFGF /CPC人工骨能更快促进长骨大段骨缺损的修复,是一种较理想的人工骨材料.     

重组人骨形成蛋白-2和珊瑚复合移植的动物实验研究

目的 :评价重组人骨形成蛋白 - 2 ( rh BMP- 2 ) /珊瑚复合人工骨的骨诱导活性和骨修复能力。　 方法 :rh BMP- 2和珊瑚以一定的方式复合后 ,植入小鼠股部肌袋和兔颅骨标准大小缺损 ,以单纯珊瑚植入作对照。术后不同时间取材 ,通过组织学方法检测其骨诱导活性和骨修复能力。　结果 :复合人工骨植入小鼠肌袋 1周诱导软骨形成 ;3周形成编织骨 ;6周形成含骨髓的板层骨 ,同时珊瑚被部分降解吸收 ;复合人工骨植入兔颅骨缺损后 ,以引导成骨和诱导成骨双重机理完成骨修复过程。术后 12周 ,植入物完全被成熟的骨组织取代 ,其骨修复效果明显优于单纯的珊瑚。　 结论 :此复合人工骨具有骨传导和骨诱导活性 ,骨修复能力较强 ,是一种比较理想的新型生物性植骨材料     

重组人BMP-2、bFGF与HA复合材料修复骨缺损的实验研究

目的:探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)与骨形态发生蛋白(BMP)复合对节段性骨缺损的修复作用,以及在骨修复过程中bFGF和BMP之间的相互作用。方法:用羟基磷灰石(HA)作为载体,将一定量的BMP和/或bFGF与之复合,形成HA/BMP/bFGF、HA/BMP复合物,分别修复1.0cm兔桡骨节段性缺损。术后2、4、8、12周取材,进行放射学、组织学及新骨形成的定量分析。结果:新骨能长入植入材料孔道内和覆盖植入材料,修复骨缺损。第2、4、8、12周时,植入HA/BMP/bFGF复合材料侧新骨形成量均多于H-BMP侧。结论:BMP/bFGF复合后骨修复作用优于单一的BMP,在骨缺损修复过程中BMP和bFGF有良好的协同作用。     

重组人BMP—2、bFGF与HA复合材料修复骨缺损的实验研究

目的：探讨碱性成纤维细胞生长因子（bFGF)与骨形态发生蛋白（BMP）复合对节段性骨缺损的修复作用，以及在骨修复过程中bFGF和BMP之间的相互作用。方法：用羟基磷灰石（HA）作为载体，将一定量的BMP和／或bFGF与之复合，形成HA／MBP/bFGF,HA/BMP复合物，分别修复1．0cm兔桡骨节段性缺损，术后2、4、8、12周取材，进行放射学，组织学及新骨形成的定量分析。结果：新骨能长入植入材料孔道和覆盖植入材料，修复骨缺损，第2、4、8，12周时，植入HA／BMP／bFGF复合材料侧新骨形成量均多于HA／BMP侧。结论：BMP/bFGF复合后骨修复作用优于单一的BMP，在骨缺损修复过程中BMP和bFGF有良好的协同作用。     

珊瑚／骨髓复合人工骨的实验研究

目的： 评价珊瑚／ 骨髓复合人工骨（ 简称复合骨） 的成骨效应。方法： 将复合骨植入兔背部肌袋和颅骨缺损, 以单纯珊瑚植入作对照。取材后通过组织学观察和计算机图像分析, 检测其成骨情况。结果： 复合骨植入肌袋后４ 周, 局部有骨组织形成, 而单纯珊瑚植入区未见骨组织成分。复合骨植入骨缺损后６ 周, 局部形成的骨组织量明显多于同期的珊瑚植入区（ Ｐ＜ ０－０１） 。术后１２ 周, 复合骨完全被成熟的骨组织取代, 而单纯珊瑚植入区则表现为不完全性骨修复。结论： 复合骨具有良好的骨再生和骨修复能力, 是一种较理想的骨移植替代材料。     

自体颗粒骨/磷酸钙骨水泥复合修复骨缺损的实验研究

目的:本研究将自体颗粒骨与磷酸钙骨水泥复合,移植于兔桡骨的骨缺损,研究其修复骨缺损的可行性,为其临床应用提供一定的理论依据。方法:取45只兔,年龄在1岁~1.5岁,随机分成三组,每组15只,造成两侧桡骨1.5cm节段性骨缺损模型。其中一组植入CPC/自体颗粒骨为B组,其他两组分别植入单纯CPC为A组和单纯自体颗粒骨为C组,作为对照组。术后4周、8周、12周处死,通过大体标本、X线片,组织学检查评估骨缺损的修复能力。结果:在术后各时期,CPC/自体颗粒骨组的新骨形成量均优于单纯CPC组,骨缺损修复的方式和速度与单纯自体颗粒骨组相似。组织学检查表明,CPC/自体颗粒骨组CPC的降解率快于单纯CPC组,这更符合骨缺损修复的需要。结论:CPC/自体颗粒骨复合物的新骨形成能力优于单纯CPC,并与单纯自体颗粒骨相近。     

胶原涂层煅烧骨—成骨细胞复合物的体内成骨作用

目的：观察胶原涂层煅烧骨－成骨细胞复合物入体内后成骨性能，探讨治疗骨缺损的新方法。方法：以牛松质骨制成煅烧骨（TBC），并涂以胶原制成胶原涂层煅烧骨（TBCc），培养兔骨膜成骨细胞（POB），构建复合物TBCc-POB; 将该复合物移植到BALB／c裸小鼠背部右侧皮下，4周取材；同时将该复合物植入兔背部右侧肌袋内，8周取材。两种动物均在对侧相应部位植入单纯TBCc作为对照，并在相应时间内取组织块常规处理后光镜、电镜观察。结果：植入材料在皮下及肌袋处均有成骨 细胞大量生长、增殖，并有软骨组织、骨组织形成， 而对照组则没有。结论：将TBCc-POB材料植入体内后，成骨细胞能够存活并产生软骨组织和骨组织。     

注射型磷酸钙骨水泥/纤维蛋白胶作为BMP注射性载体的可行性研究

目的:了解以注射型磷酸钙骨水泥(ICPC)/纤维蛋白胶(FS)共同作为骨形态发生蛋白(BMP)复合载体的注射型骨修复材料在小鼠体内异位成骨的能力,探讨其作为注射性骨替代物的可行性. 方法:在小鼠肌袋随机注射或植入ICPC/FS/bBMP复合物、ICPC/FS复合物和单纯bBMP材料,术后2 wk, 4 wk取材,通过碱性磷酸酶测定和组织学检查,观察其异位诱导成骨能力. 并对术后4 wk时新生骨进行定量测定和统计学比较. 结果:ALP和组织学检查结果表明ICPC/FS/bBMP复合物有较多新骨形成,单纯bBMP诱导出少量骨,ICPC/FS复合物未见新生骨,诱导骨量有统计学意义(P＜0.05). 结论:可注射性ICPC/FS/BMP复合物具有良好的骨诱导活性,ICPC/FS是BMP的良好注射性载体之一.     

纤维蛋白胶复合BMP治疗兔股骨头缺血性坏死的实验研究

【目的】通过局部植入骨形态发生蛋白（BMP），探索股骨头缺血性坏死早期治疗的新方法。【方法】连续肌肉注射地塞米松制造股骨头缺血性坏死（ANFH）的动物模型，将实验动物分为A，B，C3组，于股骨头下钻孔，在A组和B组分别将BMP／FS或单纯的BMP植入孔道，C组作为空白对照。通过大体观察、MRI检查、钙含量测定和组织学观察，研究复合材料对ANFH的修复作用。【结果】MRI观察显示，植入BMP／FS8周后原骨缺损孔道消失，被新生骨所取代。单纯植入BMP可见少量新生骨，空白对照组内仍为纤维组织。A组钙含量显著高于另外两组。组织形态学观察可见A组术后8周原骨缺损区基本消失，有大量相对较成熟的骨小梁及板状骨并存。B组骨缺损区明显缩小，周边亦有少量骨小梁存在，新生毛细血管少见，缺损区有大量纤维组织填充。C组术后8周缺损区缩小，周边有少量新骨形成并逐渐形成骨壁，中心部仍为纤维组织，无骨组织充填。【结论】BMP在缺血坏死的股骨头内可诱导新骨形成，与FS复合后，BMP诱导新骨形成的质量和数量均明显提高，局部植入BMP／FS对ANFH具有良好的修复作用。     

可注射生物型骨水泥体内诱导成骨作用的实验观察

目的 观察可注射生物型骨水泥在修复兔股骨髁包容性骨缺损过程中的诱导成骨作用.方法 将rhBMP-2基因修饰的兔骨髓间质干细胞(BMSCs)用微囊包裹后与骨水泥复合,制成可注射生物型骨水泥,检测细胞存活及微观结构.制作标准试件检测其抗压强度,与单纯型骨水泥进行比较.取6只新西兰大白兔制作双侧股骨髁包容性骨缺损模型,随机一侧植入生物型骨水泥,对侧植入单纯型骨水泥.术后即日、6、12周摄X线片,术后12周处死行组织学观察,采用骨计量学方法测量骨水泥面积(CA)、矿化骨小梁面积(TBA)、成骨细胞指数(OBI)、破骨细胞指数(OCI);免疫组化染色观察BMP-2、TGF-β1、VEGF因子的表达.结果 微囊化细胞与骨水泥复合后培养1周,细胞存活率达90%以上.生物型骨水泥内有羟基磷灰石结晶形成,材料呈现多孔样结构,孔径为2~6 μm.固化后1周抗压强度为(20.19±1.75) MPa,小于单纯型骨水泥的(30.21±4.60) MPa(P<0.01).X线片显示两种骨水泥均能完全填充骨缺损,生物型骨水泥降解速度略快.组织学观察可见骨水泥被吸收为数块,由新生骨小梁包绕,其间无纤维组织层介入.12周时生物型骨水泥CA为9.68%,小于单纯型骨水泥的17.47%(P<0.01);TBA为58.75%,大于单纯型骨水泥组的34.34%(P<0.01).OBT和OCT的两组差异无统计学意义.生物型骨水泥附近有大量椭圆形核肥大的细胞胞质为BMP-2染色阳性,中等量细胞有TGF-β1和VEGF阳性表达,数量均较对照组多.结论 将BMP-2引入磷酸钙骨水泥可以使其具有骨诱导活性:能诱导兔骨髓BMSCs趋化与增生,加快新骨形成;还可诱导细胞大量表达TGF-β1与VEGF,三种细胞因子之间的协同作用可加快磷酸钙骨水泥的降解成骨速度.

Abstract：

Objective To evaluate the osteogenic functions of injectable biological bone cement during repairing inclusive bone defects in rabbit femoral condyles.Methods Encapsulated rhBMP-2 gene modified rabbit bone mesenchymal cells (BMSCs) were seeded into calcium phosphate cement (CPC) to prepare injectable biological bone cement.The live/dead cell ratio was detected by calcein-AM/ethidium homodime staining and cement microstructure examined by electron microscope.The anti-compression strength of CPC were tested.Inclusive bone defects were created in the bilateral femoral condyles of 6 rabbits.The biological CPC was implanted randomly at one side and pure CPC at the other side.The radiological films were taken immediately, at Weeks 6 & 12 post-operation.The animals were sacrificed at Week 12 post-operation and both femoral condyles were retrieved to prepare decalcified slides.The morphometrologic parameters of bone tissue, such as cement area (CA), calcified trabecular area (TBA), osteoblast index (OBI) and osteoclast (OCI) were measured.Immunohistochemical staining was performed to detect the expressions of BMP (bone morphogenetic protein)-2, TGF (transforming growth factor)-β1 and VEGF (vascular endothelial growth factor).Results The calcein-AM/ethidium homodimer staining showed that the live rate of encapsulated cells was over 90%.It was found under electron microscope that there was the formation of hydroxyapatite crystals and the presence of connective microporous structure.The anti-compression strength of biological cement was (20.19±1.75) MPa. And it was much less than that of pure CPC.Radiological study showed that both types of CPC could fill bone defects completely without gap.The biological CPC degraded a little faster.As demonstrated by decalcified slides, the cements were absorbed into numerous small blocks around newborn trabecule without insertion of fibrous tissues.CA decreased to 9.68% in biological CPC group and it was much less than 17.47% for pure CPC group.TBA was 58.75% in biological CPC group and it was much greater than 34.34% for pure CPC group.There was no significant difference in OBT and OCT between two groups.Immunohistochemical staining showed there were a large number of oval-shaped nuclear mast cells in biological CPC group.They were strongly positive for the expression of BMP-2. A moderate number of cells had a positive expression of TGF-β1 and VEGF.More positive cells were present in biological CPC group.Conclusion The introduction of BMP-2 into CPC renders CPC capable of bone induction.Thus CPC induce both the proliferation of BMSCs and the expressions of TGF-β1 and VEGF.The synergistic effects of these three factors accelerate the degradation of CPC.     

BMP／BMC／SB修复大块骨缺损实验研究

目的对骨形态生成蛋白、骨髓细胞及煅烧骨所形成的ＢＭＰ／ＢＭＣ／ＳＢ生物复合体修复骨缺损的能力进行探讨。方法在雄性大白兔双侧桡骨中远段各作一１０ｍｍ骨缺损。右侧缺损内植入ＢＭＰ／ＢＭＣ／ＳＢ，左侧植入不含骨膜的自体皮质骨。结果术后８个月，在ＢＭＰ／ＢＭＣ／ＳＢ植入组骨愈合率为８８９％，自体皮质骨为４４４％。在新骨生成及塑形方面，ＢＭＰ／ＢＭＣ／ＳＢ组明显优于自体皮质骨移植组。结论ＢＭＰ／ＢＭＣ／ＳＢ在修复大块骨缺损方面优于自体皮质骨，是一种理想的人工骨材料     

改良可吸收类磷酸钙骨水泥在犬牙槽骨缺损修复中的应用效果

目的探讨一种新型改良可吸收类磷酸钙骨水泥(CPC)在犬牙槽骨缺损修复中的成骨诱导活性。方法取6只健康、成年比格犬,每只犬下颌骨取2个实验点,左侧为实验组,右侧为对照组。分别将改良可吸收类骨水泥、单纯可吸收类骨水泥植入犬牙槽骨缺损内,于术后4、12、20周取材,通过组织学染色观察骨缺损区的新骨形成情况。结果 Giemsa染色、Von Kossa染色显示,术后4、12、20周实验组植骨材料降解量、成骨细胞数量、新生骨量均优于对照组;四环素荧光染色结果显示,实验组类骨质宽度明显宽于对照组。结论改良可吸收CPC在动物体内具有很好的生物相容性,动物无排异反应,是安全的植入材料;改良可吸收CPC在动物体内具有成骨诱导活性,可以有效弥补单纯使用CPC时成骨能力的不足,是良好的植骨替代材料。     

神经生长因子协同重组人骨形态发生蛋白-2诱导成骨的研究

目的在重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)异位成骨过程中,局部应用神经生长因子(NGF),探讨NGF对BMP诱导成骨的作用。方法ICR小鼠36只,随机分为实验组和对照组,于右侧股后部肌间隙内植入rhBMP-2胶原复合物。术后第3天开始,连续7d,在实验组和对照组rhBMP-2植入部位,分别注射NGF和磷酸盐缓冲液(PBS)。术后第10、20和30天取材,进行放射学、生化和组织学检测。结果两组均于术后第10天有新骨形成,但实验组新骨生成量明显大于对照组;术后第10和第20天,实验组局部组织碱性磷酸酶活性明显高于对照组;术后各时间段实验组局部组织钙和磷含量均明显高于对照组;术后第30天,实验组骨组织胶原纤维排列明显较对照组规则。结论NGF具有协同rhBMP-2诱导成骨的作用。     

Experimental Research on Ectopic Osteogenesis of BMP2-derived Peptide P24 Combined with PLGA Copolymers

To experimentally evaluate the ectopic osteogenetic capacity of synthesized BMP2-derived peptide P24 combined with poly lactic-co-glycolic acid (PLGA), Wistar rats were di- vided into two groups: group A, in which BMP2-derived peptide P24/PLGA complex was implanted, and group B which received simple PLGA implant. The complex was respectively implanted into the back muscles of rats. Samples were taken the 1st, 4th, 8th, and the 12th week after the implantation. Their bone formation was detected by X-ray examination, and tissue response was histologically ob- served. Western blotting was used for the detection of the expression of collagen Ⅰ (Col-Ⅰ) and osteopontin (OPN). There was acute inflammation in the tissue around both types of implants at early stage. The cartilage was found around implant areas 4 weeks after the implantation of BMP2-derived peptide p24/PLGA complex, 8 weeks after the implantation, osteoblasts were found, and 12 weeks after the implantation, typical trabecular bone structure was observed. In group B, after 12 weeks, no osteoblasts were found. It is concluded that PLGA is an ideal scaffold material for bone tissue engi- neering. BMP2-derived peptide can start endochondral ossification and is more effective in inducing ectopic osteogenesis.     

应用新西兰兔股骨穿刺验证可降解网状微孔球囊的防渗漏性能

目的通过新西兰兔股骨穿刺验证可降解网状微孔球囊的防渗漏性能。方法实验分为实验组和对照组,通过穿刺新西兰兔左下肢近股骨端,建立通道后引入骨钻,建立骨折模型,植入可降解网状微孔球囊和／或骨水泥。观察并记录手术过程中每只新西兰兔的血氧饱和度的变化以及骨水泥发生溃散和出现呼吸急促的例数与组别。结果手术在全身麻醉下进行,骨水泥注入过程顺利,球囊组术中呼吸平稳,血氧饱和度无明显改变;CPC组血氧饱和度在水泥灌注中和灌注后分别为81．63±32．02、83．42±32．26,与灌注前的96．67±1．71比较差异具有统计学意义,其中死亡3例、呼吸急促5例,说明直接灌注骨水泥导致肺栓塞的可能性较大。结论进一步证实可降解网状微孔球囊对CPC的防渗漏和溃散的的效果明显,符合设计要求。     

Reconstruction of orbital defect in rabbits with composite of calcium phosphate cement and recombinant human bone morphogenetic protein-2

Background Calcium phosphate cement （CPC） is a biocompatible and osteoconductive bone substitute, and recombinant human bone morphogenetic protein-2 （rhBMP-2） has strong osteoinductibility, therefore we developed a composite bone substitute with CPC and rhBMP-2 and evaluate its reconstruction effect in rabbit orbital defect.Methods Thirty-six rabbits were randomly divided into two groups and a 5 mmx5 mmx2 mm bone defect in the infraorbital rim was induced by surgery in each orbit （72 orbits in all）. The orbital defects were treated with pure CPC or composite of CPC and rhBMP-2. The osteogenesis ability of different bone substitute was evaluated by gross observation, histological examination, histomorphometrical evaluation, compressive load-to-failure testing, and scanning electron microscope （SEM）.Results Gross observation showed that both bone substitutes were safe and effective for reconstruction of orbital defect. However, histological examination, histomorphometrical evaluation and SEM showed that CPC/rhBMP-2 group had faster speed in new bone formation and degradation of substitute material than CPC group. Compressive load-to-failure testing showed that CPC/rhBMP-2 group had stronger compressive strength than CPC group at every stage with significant difference （P ＜0.05）.Conclusion Composite of CPC/rhBMP-2 is an ideal bioactive material for repairing orbital defect, with good osteoconductibility and osteoinductibility.