人骨形态发生蛋白2基因修饰自体骨髓间充质干细胞移植促进兔下颌骨牵张成骨实验的组织形态学观察

背景：如何提高牵张成骨过程中新骨形成的速度和质量,缩短牵张成骨治疗时间,减少并发症的发生是目前该领域的研究热点。 目的：观察人骨形态发生蛋白2基因修饰自体骨髓间充质干细胞移植对兔下颌骨牵张成骨新骨形成的促进作用。 方法：36只新西兰白兔随机摸球法分为3组。建立牵张成骨动物模型,在固定期第2天,实验组于牵张间隙注射人骨形态发生蛋白2基因修饰的自体骨髓间充质干细胞;对照组注射等量自体骨髓间充质干细胞;空白组注射等量生理盐水。 结果与结论：在固定期2周及6周实验组牵张区骨小梁形成质量明显好于对照组和空白组。证实骨形态发生蛋白2基因修饰的自体骨髓间充质干细胞移植能有效促进兔下颌骨牵张成骨新骨形成。     

大鼠腭中缝牵张成骨中骨形态发生蛋白7的作用

背景：已有实验证实,骨形态发生蛋白7可诱导骨组织和软骨组织的形成,在牵张成骨的过程中促进骨组织形成。 目的：测定骨形态发生蛋白7在腭中缝牵张成骨中的作用及机械扩张力作用下的变化。 方法：采用自制双眼扩弓簧对大鼠施加扩张力,建立上颌骨扩张大鼠模型。分别于建模后第1,3,5,7,9,12,14天随机选取大鼠取腭中缝组织,实时定量PCR法测定目的基因的变化规律。 结果与结论：建模后第3,9,12,14天大鼠腭中缝组织骨形态发生蛋白7 mRNA的表达逐渐升高(P < 0.05)。结果证实,大鼠腭中缝牵张成骨时,骨形态发生蛋白7 mRNA在机械力刺激下表达明显上调。     

腭中缝牵张成骨中骨形成蛋白2的表达

背景：正畸医生常常通过扩大腭中缝矫正上颌骨横向发育不足。骨形成蛋白2可以诱导骨和软骨的形成,促进牵张成骨过程中的骨重建。然而关于骨形成蛋白2在腭中缝牵张成骨中的时间空间表达规律尚不清楚。 目的：观察骨形成蛋白2在大鼠腭中缝牵张成骨过程中的表达规律。 方法：实验选用80只5周龄雄性Wistar大鼠,分为实验组和对照组(包括阴性对照和空白对照)。将初始力值为50 g的腭中缝扩大簧黏接到大鼠两侧上颌牙列上建立大鼠腭中缝牵张模型,牵张1,4,7,14 d后,采用免疫组织化学和实时定量荧光PCR方法分析骨形成蛋白2蛋白和mRNA在各加力时间点的表达。 结果与结论：腭中缝扩张后骨形成蛋白2蛋白表达水平显著增加,且存在时空表达差异,主要定位于腭中缝纤维组织、软骨细胞层、骨细胞和成骨细胞胞浆及其细胞外基质。同时,骨形成蛋白2 mRNA表达也明显上调。提示腭中缝牵张力可刺激骨缝中骨形成蛋白2蛋白和mRNA的合成,在骨缝塑建过程中发挥重要作用。     

骨形态发生蛋白9诱导成骨分化及其在骨科中的应用

背景：骨形态发生蛋白9是一种强有力的诱导成骨分化的骨形态蛋白,但对它的研究却偏少。 目的：对近年来国内外有关骨形态发生蛋白9诱导成骨分化的研究现状以及其在骨科相关疾病治疗中的应用研究进行综述。 方法：应用计算机检索CNKI 和Pubmed 数据库中2001-01/2011-06 关于骨形态发生蛋白9的文章,以“骨形态蛋白-9;成骨分化;骨缺损;脊柱融合;肿瘤”或“bone morphogenetic protein 9, osteogenic differentiation, bone fracture, spinal fusions, tumor”为关键词进行检索。选择近5 年内关于骨形态发生蛋白9的近期发表或发表在权威杂志的文章。初检得到91 篇文献,根据纳入标准得到34 篇文献并进行系统回顾与综述。 结果与结论：迄今为止,已发现多种生长因子能够促进骨形成,其中,骨形成蛋白是骨组织形成过程中最关键的调节因子。骨形态发生蛋白9属于骨形态发生蛋白家族,不仅能强有力的诱导间充质细胞、前成骨细胞和肌肉细胞等成骨分化,而且在软骨形成中也具有重要作用。其诱导骨形成机制不完全同于传统的骨形态发生蛋白。动物实验证明其还能促进骨折愈合、诱导脊柱融合,调控肿瘤的迁徙。因此,骨形态发生蛋白9在骨科领域中具有潜在的应用前景。     

失神经支配在胫骨牵张成骨延长过程中的骨再生及Runx2表达

背景：研究发现,去除坐骨神经会导致骨折愈合过程中新生编织骨机械硬度不足,而目前对有关失神经因素在牵张成骨过程中作用的相关报道较少。 目的：构建新西兰大白兔胫骨牵张成骨模型,观察失坐骨神经对牵张成骨过程中新骨形成的影响及Runx2表达的变化。 方法：成年新西兰雄性白兔24只建立兔胫骨牵张成骨延长模型,并随机分为切除坐骨神经组和保留左坐骨神经组。完成牵张6周后,用X射线、骨密度及三维CT重建技术检测已延长的胫骨,组织学分析新骨形成情况。 结果与结论：影像学、组织学检查显示所有实验动物的牵张裂隙中均可发现有新骨生成,Runx2均有不同程度的表达。但与保留左坐骨神经组相比,切除坐骨神经组牵张裂隙中新生骨量较少、矿化程度低,并且Runx2表达量较低。提示失神经支配抑制牵张成骨中新骨的生成及Runx2的表达,神经支配可能在牵张成骨的新骨生成过程中起重要作用。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     

骨形态发生蛋白9的成骨效应研究与进展

背景：组织工程人工骨是解决传统植骨骨量不足,新骨形成缓慢的有效途径,而寻找促进细胞增殖和成骨分化的因子和技术是目前研究组织工程骨的关键领域。 目的：全面了解骨形态发生蛋白9的成骨机制、作用及表达纯化的方法,为更好的实现成骨分化因子在临床促进骨形成,解决骨缺损修复奠定基础。 方法：检索PubMed数据库2000-01/2010-12及CNKI数据库2006-01/2010-12收录的骨形态发生蛋白9相关综述和论文报告,并分析其成骨机制、作用及表达纯化的方法几个方面的研究进展。 结果与结论：共纳入骨形态发生蛋白9的相关文献21篇。在骨形态发生蛋白9诱导成骨过程中,经典Wnt信号通路、Hey1、碱性螺旋-环-螺旋蛋白和过氧化物酶增殖体活化受体γ2、激活素受体样激酶1和2、胰岛素生长因子2及类维生素A等机制都起着重要的作用。目前,骨形态发生蛋白9已经在体内外被证实是成骨能力最强的转化生长因子。对骨形态发生蛋白9的研究主要是通过重组腺病毒作为载体,但目前构建的病毒载体会有许多编码蛋白质的基因,其表达产物免疫原性很强,应用上存在安全隐患。有学者将真核质粒作为载体,转染真核细胞中,得到骨形态发生蛋白4。能否用此方法得到骨形态发生蛋白9,从而解决腺病毒应用的安全性问题,为临床治疗骨缺损等提供生物技术支持,还有待进一步的研究证实。     

生长因子与下颌骨牵张成骨

牵张成骨（distraction osteogenesis，DO）是指在骨缝处或截开骨段处用牵引装置按一定的速度和频率牵开而产生的骨间隙中形成新骨。1973年，Synder等第1次完成狗半侧下颌骨牵张延长的实验研究；1992年，McCarthy等首次将牵张成骨技术用于治疗下颌先天畸形患者。现牵张成骨技术已广泛应用于颌骨及长干骨延长的动物实验和临床应用研究中。研究表明，牵张骨的形成不仅是一种骨愈合过程，还是一个骨再生过程，在这个过程中有多种生长因子的参与。现就下颌骨牵张成骨中一些相关生长因子的研究做一综述。     

骨形态发生蛋白2信号通路与骨发生发育及损伤修复

背景：骨形态发生蛋白在骨形成过程中、骨折愈合后以及骨质破坏后骨诱导方面起着重要作用,它可以作为启动调节因子和别的信号通路共同促进新骨形成。内源性骨形态发生蛋白2的调节可以作为未来骨修复领域的一个新的靶点。 目的：通过分析和总结1988年以来骨形态发生蛋白信号传导通路在软骨内成骨、维持成人骨骼生长发育中的作用机制,探索骨形态发生蛋白信号通路在骨的发育以及损伤修复中的作用。 方法：分别以“骨形态发生蛋白、软骨内成骨、骨修复”,“bone  reduction”为检索词,应用计算机检索重庆维普(VIP)期刊全文数据库及PubMed 数据库1998年1月至2009年12月有关文章。纳入有关骨形态发生蛋白信号通路及其作用的文献。排除与研究目的无关和内容重复者。保留34篇文献做进一步分析。 结果与结论：骨形态发生蛋白信号通路诱导骨再生潜能在脊柱外科手术、骨折后愈合以及骨破坏后骨诱导等诸多领域成为研究热点。在骨形成过程中,骨形态发生蛋白也作为启动调节因子和别的信号通路相互影响共同促进新骨形成,出生后,骨形态发生蛋白也参与骨骼动态平衡的维持。在骨的微环境中,骨形态发生蛋白和其他影响骨质动态平衡的信号通路共同为诱导骨形成的合成代谢疗法提供了一个新靶点,这为骨修复时骨形态发生蛋白控制新骨的形成提供了一个新的思路。     

骨形态发生蛋白9体外诱导牙囊细胞的成骨分化

背景：有研究表明骨形态发生蛋白9能促进多种干细胞的成骨分化,但其是否具有诱导牙囊细胞成骨向分化的能力尚不清楚。目的：探讨骨形态发生蛋白9对大鼠牙囊细胞成骨分化的诱导作用。方法：以纯化的第3代大鼠牙囊细胞为研究对象,感染骨形态发生蛋白9腺病毒后,检测牙囊细胞中碱性磷酸酶活性、钙盐沉积以及矿化相关因子基因和蛋白的表达变化。结果与结论：感染骨形态发生蛋白9的牙囊细胞碱性磷酸酶活性持续增强,钙盐沉积明显增强。Real time PCR检测结果显示感染骨形态发生蛋白9的牙囊细胞中矿化相关因子碱性磷酸酶、骨钙素、骨涎蛋白、骨桥蛋白和核心结合因子mRNA表达增强。Western blot检测结果显示感染骨形态发生蛋白9的牙囊细胞中骨桥蛋白的表达增强。以上结果表明骨形态发生蛋白9可诱导牙囊细胞向成骨方向分化。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

牵张成骨区成骨方式的有限元分析

背景：有研究报道牵张间隙内存在软骨内成骨及膜内成骨两种成骨方式,也有研究认为在只有轴向牵张力作用而无其他方向外力干扰情况下,牵张新骨仅以膜内成骨一种方式成骨。 目的：研究不同咬合状态下牵张区新生组织所处的力学环境,并验证该环境是否具有诱导和促进成软骨的能力,解释成骨方式不一致的矛盾。 方法：建立下颌骨双侧牵张成骨模型,设定牵开距离为1 cm,固定后4周,在骨面咀嚼肌附着部位施加肌肉力来模拟实际咀嚼运动。选择双侧后牙咬合、左侧磨牙咬合及前牙咬合状态进行模拟分析,考察压应力/张应力、剪应力、范式应力变化。 结果与结论：①双侧后牙咬合状态：范式应力及剪应力自舌侧向颊侧力值有所增加。自远中舌侧下缘至远中颊侧上缘,压应力逐渐转为张应力。②前牙咬合状态：范式应力及剪应力自舌侧面逐渐向颊侧减小。压应力/张应力在舌侧面压应力较大,向颊侧逐渐减小,过渡为张应力。③左侧磨牙咬合状态：左侧牵张区各应力和双侧后牙咬合状态下的各应力分布特点很相近,但最大值均要比双侧后牙咬合状态下的相应力值小。右侧牵张区范式应力在远中面的上缘和下缘出现应力最大值,近中颊侧下缘出现应力最小值,之间为过渡区。剪应力与范式应力特点相似。压应力/张应力则主要出现在近中下缘。说明在固定早期若牵张器不够稳定,咀嚼运动可以在新生组织内形成一个促使软骨形成的力学环境,为成骨方式不一致的矛盾指出了明确的答案。     

杜仲醇提取物对兔下颌牵张成骨的影响

背景：目前牵张成骨由于治疗周期长、并发症较多成为临床广泛运用的瓶颈,不能满足临床推广需要。 目的：以兔下颌骨牵张动物模型为实验平台,观察全身运用杜仲醇提取物对牵张新骨再生的影响。 方法：24只新西兰大白兔随机均分为对照组及实验组,建立兔下颌单侧牵张模型,牵张速率为每12 h 1 mm。在牵张期2次/d,实验组及对照组分别予以灌胃杜仲醇提取物及等量生理盐水,牵张结束后6周处死动物收集标本行成骨检测。 结果与结论：两组动物牵张间隙内均可观察到新骨生成。牵张成骨结束后6周下颌骨CT图像显示实验组兔牵张间隙舌侧骨皮质生成良好,颊侧骨皮质连续,牵张间隙可见均匀骨质生成桥接;下颌骨核素扫描显示实验组兔下颌骨牵张间隙表现为核浓集,强度明显强于对照组;X射线显示实验组牵张间隙完全桥接,新生成骨质密度均匀,可见上下侧骨皮质形成良好;Micro-CT图像显示实验组骨皮质部分形成较好,骨小梁分布较为均匀,骨小梁明显较对照组粗壮,对照组部分区域仍有囊性变;Micro-CT微结构参数检测显示实验组骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数量和连接密度均显著高于对照组;组织学观察显示与对照组比较,实验组牵张间隙中有较为成熟的束状骨,骨小梁方向较为规律。实验结果显示全身运用杜仲醇提取物可有效促进兔下颌快速骨牵张的新骨再生。     

富血小板纤维蛋白对下颌骨牵引成骨区RANKL表达的影响

目的　通过动物实验,研究应用富血小板纤维蛋白（Platelet-rich Fibrin,PRF）对兔下颌骨牵引成骨区核因子KB受体活化因子配体（receptor activator for NF-KB ligand,RANKL）的影响, 为临床研究与应用提供参考依据。 方法　在20只成年大耳白兔的一侧下颌骨前部行骨切开术,用牵引器延长一侧下颌骨4 mm,牵引间隙放置PRF膜;另一侧下颌骨行骨切开并安置牵引器,作为对照组,稳定期第1、7、14、21、28天,分别处死各组动物,取牵引区新生骨痂行组织学及RANKL免疫组化染色。 结果　下颌牵引延长后牵引间隙均有新骨形成,免疫组织化学显色RANKL主要定位于骨髓基质细胞的胞浆中,其中以稳定期的第1,14天的表达最强。在稳定期第1、14天,实验组较对照组RANKL表达的阳性细胞率及阳性面积百分比差异有统计学意义（P＜0.05）,以后逐渐下降,第28 d仅有微弱表达。 结论　动物实验表明,PRF能促进兔下颌骨牵引成骨区新骨的生成,RANKL可能在牵引成骨过程中特别是调控组织细胞应力信号传递的早期发挥破骨作用。     

颌骨牵张成骨动物模型的研究与应用

背景：动物模型的建立是颌骨牵张成骨研究的重要组成部分。 目的：回顾颌骨牵张成骨动物模型建立的研究进展。 方法：检索2000/2011 PubMed数据库、SCI数据库、维普数据库及万方数据库,中文检索词为“牵张成骨、下颌骨、上颌骨、颅颌面”, 英文检索词为“Distraction Osteogenesis、mandibular、maxillary 、craniofacia”。从颌骨牵张成骨动物模型的建立方法,实验动物的选择及应用两方面对28篇文章进行总结。 结果与结论：选择实验所用动物时应尽量选用与人体结构、功能、代谢及疾病特征相似的动物;选择标准化、解剖、生理特点与实验目的要求相符的动物。在牵张成骨的过程中还需结合所选动物的生长特点以及研究目的等确定术式,牵张间歇期,牵张速度以及固定期等关键因素。     

Targeting P38 Pathway Regulates Bony Formation via MSC Recruitment during Mandibular Distraction Osteogenesis in Rats

Distraction osteogenesis (DO) is a widely used self-tissue engineering. However, complications and discomfort due to the long treatment period are still the bottleneck of DO. Novel strategies to accelerate bone formation in DO are still needed. P38 is capable of regulating the osteogenic differentiation of both mesenchymal stem cells (MSCs) and osteoblasts, which are crucial to bone regeneration. However, it is not clear whether targeting p38 could regulate bony formation in DO. The purpose of the current work was to investigate the effects of local application of either p38 agonist anisomycin or p38 inhibitor SB203580 in a rat model of DO. 30 adult rats were randomly divided into 3 groups: (A) rats injected with DMSO served as the control group; (B) rats injected with p38 agonist anisomycin; (C) rats injected with p38 inhibitor SB203580. All the rats were subjected to mandibular distraction and the injection was performed daily during this period. The distracted mandibles were harvested on days 15 and 30 after surgery and subjected to the following analysis. Micro-computed tomography and histological evaluation results showed that local application of p38 agonist anisomycin increased new bone formation in DO, whereas p38 inhibitor SB203580 decreased it. Immunohistochemical analysis suggested that anisomycin promoted MSC recruitment in the distraction gap. In conclusion, this study demonstrated that local application of p38 agonist anisomycin can increase new bone formation during DO. This study may lead to a novel cell-based strategy for the improvement of bone regeneration.     

Distraction osteogenesis as a salvage method in infected knee megaprostheses

Infection of total knee replacement represents a severe complication. Especially in cases of infected megaprostheses, treatment options are limited and even amputation may become unavoidable. We present two cases of infected knee hinged megaprostheses. Both were treated by prosthesis removal and debridement of all surrounding infected bone and soft tissue, followed by distraction osteogenesis for the bridging of the large bone defect which had resulted. Implant removal and surgical debridement were combined with Ilizarov frame application and femoral and tibial osteotomies in a one-stage procedure, for commencing distraction osteogenesis. After bone transportation was completed, arthrodesis of the knee in both cases was successful. Two years after completion of the treatment, both patients demonstrate a stable knee arthrodesis and a satisfactory clinical result. The described treatment plan represents an effective salvage method in cases of infected knee megaprostheses that can successfully address both the need for a stable arthrodesis and the avoidance of a severe leg-length discrepancy by bridging the extensive bone defect.     

脂联素对兔下颌快速牵张成骨的影响☆

背景：脂联素可参与骨代谢及成血管过程,但目前关于脂联素对牵张成骨有无促进作用尚不清楚。 目的：通过建立兔下颌快速牵张动物模型,探讨局部应用脂联素对骨牵张新骨再生的影响。 方法：16只新西兰大白兔随机摸球法均分为对照组及实验组,建立兔下颌单侧快速牵张模型,牵张速率为2 mm/d。在牵张开始的1,3,5 d,对照组及实验组分别于牵张间隙注入200 μL磷酸盐缓冲液或含有2 μg重组人脂联素的磷酸盐缓冲液。 结果与结论：两组动物牵张间隙内均可观察到新骨生成,组织学及显微CT检查显示实验组的新骨生成与钙化明显高于对照组。实验结果显示局部应用脂联素可有效促进兔下颌快速骨牵张的新骨再生。 关键词：脂联素;牵张成骨;动物模型;新骨再生;下颌骨 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.11.002      

The Influence of Expansion Rates on Mandibular Distraction Osteogenesis: A Computational Analysis

Mandibular distraction osteogenesis is a clinical procedure used for modifying the mandibular geometry when problems of dental overcrowding and arch shrinkage occur. The objective of this study is to use a computational model of tissue differentiation to examine the influence of the rate of distraction on bone re-growth within the fracture callus of a human mandible submitted to symphyseal distraction osteogenesis. A 3D model of the mandible is reconstructed from CT scan data and meshed into finite elements. Two different mastication loadings have been investigated: a ‘full’ mastication load and a ‘reduced’ mastication load where the action of each muscle was reduced by 70%. Four different distraction rates were analyzed: 0.6, 1.2, 2, and 3 mm/day, allowing a total displacement of 6 mm. In the early stages of the distraction process it is predicted that there is a decrease in the amount of bone tissue forming within the center of the fracture gap for all distraction rates. After the initial phases of expansion, the bone tissue within the callus increases for the slower rate of distraction or continues to decrease at the faster rates of distraction. At the end of the simulated maturation period, 47% of the distracted callus was predicted to consist of bone tissue for a distraction rate of 0.6 mm/day, decreasing to 22% for a distraction rate of 3 mm/day. Significantly higher amounts of bone formation were predicted for all distraction rates for the case of reduced mastication loading. Disparities between the model predictions and what is observed in vivo were found. For instance, during the latency period, the distraction period and beyond, the model is predicting larger than expected amounts of cartilage tissue formation within the callus. This and other limitations of the proposed model are discussed and possible specific explanations for these disparities are provided in the paper. The model predicts a distraction rate of around 1.2 mm/day to be optimal as higher rates produce less bone tissue while the risk of a premature bone union is greater at slower rates of distraction because in the latter stages of the distraction process bone tissue is predicted to form between the left and right side of the bone callus.     

犬牙槽骨牵张成骨的生物力学和组织学分析

背景：牙槽骨牵张成骨是解决严重牙槽骨萎缩的重要方法,其成骨过程和生物力学对于以后的种植和修复极为重要,目前一直缺少相关的实验研究。 目的：分析犬牙槽骨牵张成骨的生物力学和组织学特点。 方法：先拔除12只杂种犬双侧下颌前磨牙,牙槽骨修整后,制作萎缩牙槽骨模型。3个月后,植入骨内型牙槽骨牵张器。经过7 d的间歇期,以1 mm/d,1次/d的频率进行牙槽骨垂直向增高。在固定期的1,2和3个月,对牵张后的牙槽骨进行临床、生物力学、放射学和组织学检测。 结果与结论：所有牵张器与周围组织愈合良好。牵张结束时,临床和放射学检查显示：萎缩牙槽骨分别增高 (4.80±0.50) mm和(5.12±0.67) mm。组织学检测发现牵张区骨小梁在固定期的1-3个月成熟,其剪切力逐步提高,固定期3个月时和自体骨的剪切力相当。结果显示牙槽骨牵张成骨的组织学和生物力学性能在固定期3个月时与自体骨相当。 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;组织工程全文链接：     

富血小板血浆在兔下颌骨牵张成骨中的作用

目的探讨富血小板血浆对兔下颌骨牵张成骨的影响。方法将24只成年健康白兔随机分为2组,实验组在牵张期注射自体富血小板血浆于牵张间隙中,对照组不注射富血小板血浆。牵张结束后2、4、8周每组各处死4只动物取材,进行骨密度测量、组织学和扫描电镜观察。结果所有实验动物下颌骨均被成功延长7.0mm,牵张间隙中可见新骨组织生成与改建。同对照组相比,实验组新骨生成与矿化较快,牵张间隙中骨小梁分布密度及成熟度也较高。结论自体富血小板血浆对兔下颌骨牵张成骨可能有明显的促进作用。