纳米羟基磷灰石/重组人骨形成蛋白-2复合人工骨的实验研究

目的：探讨纳米羟基磷灰石复合重组人骨形成蛋白-2人工骨（Nano-HA／rhBMP-2）的骨缺损修复能力，为临床骨缺损修复提供依据。方法：采用新西兰大白兔75只，单侧桡骨制备骨缺损动物模型，以Nano-HA／rhBMP-2复合人工骨植入骨缺损处进行修复作为实验组（A组），以Nano-HA人工骨（B组）及空白组（C组）作为对照组；术后4周、8周、12周分别行大体标本观察、X线、扫描电镜（SEM）、放射性核素骨扫描（ECT）及生物力学测试，综合评价Nano-HA／rhBMP-2复合人工骨对骨缺损的修复能力及对机体的影响。结果：Nano-HA／rhBMP-2复合人工骨、Nano-HA人工骨均可促进新骨形成，前者新骨形成量大，骨缺损修复能力明显优于后者，差异有统计学意义（P〈0．05）。结论：Nano-HA／rhBMP-2复合人工骨具有良好的骨缺损修复能力，可望成为一种理想的骨缺损修复材料。     

异体松质骨植骨打压紧密度对植骨转归影响的实验研究

目的：探索不同的打压紧密度对打压植骨转归的影响,以寻求一个定量的指标来指导打压植骨的紧密度。方法：新西兰大白兔30只,其中3只处死后取松质骨制备植骨材料,另外27只随机分成A、B、C3组（n=9）,左股骨远端髁部建立腔隙性骨缺损并植骨。植骨紧密度在A组相当于松质骨密度,B组为0．85ρ皮质骨,C组为0．75ρ皮质骨。分别于第4、8、12周每组处死3只试验兔进行x线、骨密度仪检测,大体观察和组织病理切片观察。结果：X线检测,术后12周A组植骨区域密度低于周围正常松质骨组织,和周围松质骨界线较明显,B、C组8周、12周时植骨区域和周围正常松质骨间无明显界线;经过3个月改建,B、C组植骨区和对侧正常松质骨区骨密度差异小。病理观察术后12周C组和A组植骨周围区仍可见骨母细胞（C组多于A组）,B组植骨区和周围正常区骨小梁连续,未见骨母细胞。结论：紧密打压植骨有利于移植骨早期改建塑形。当植骨区紧密度为0．85ρ皮质骨时,可以实现紧密打压植骨。     

去抗原异种松质骨复合骨髓基质干细胞修复骨缺损

目的研制理想的能够修复骨缺损的骨材料,为其在骨缺损修复领域中的临床应用提供实验依据。方法体外扩增诱导兔骨髓基质干细胞,将其与去抗原异种松质骨复合培养。造成兔桡骨中段10mm骨缺损模型,分复合细胞组、单纯材料组、空白对照组。通过大体观察、放射学检查、组织学检查观察骨缺损的修复情况。结果去抗原异种松质骨复合骨髓基质干细胞修复兔桡骨缺损,12周时缺损区完全被新骨代替,骨髓腔完全通畅,优于单纯材料组的修复效果,单纯材料组优于空白对照组。结论去抗原异种松质骨具有良好的成骨能力,有可能成为理想的骨支架材料。     

两种壳聚糖载rhBMP-2纳米微球对SD大鼠体内异位成骨的影响

目的　通过SD大鼠异位成骨实验来探究重组人骨形态发生蛋白-2/壳聚糖/硫酸葡聚糖(rhBMP-2/CS/DS) 复合微球和重组人骨形态发生蛋白-2/壳聚糖 (rhBMP-2/CS) 微球对SD大鼠体内异位成骨的影响。 方法　随机将36只SD大鼠平均分为三组（n=12）,分别为A组 (rhBMP-2), B组(rhBMP-2/CS), C组(rhBMP-2/CS/DS)。制备股四头肌肌袋模型后,分别将三种材料植入股四头肌肌袋肌间隙中。分别在4,8和12周时大体观察植入区组织硬度,每组处死4只大鼠后取出异位骨块,并切取异位骨化的组织行micro-CT扫描及 Mimics软件三维重建;检测各组织块骨体积分数（bone volume fraction,BVF）、骨小梁厚度（trabecular thichness,Tb.Th）、骨密度（bone mineral density,BMD）;并行组织学观察和ALP活性、钙含量检测。 结果 4周时,A、B、C三组植入区周围组织质地均稍硬,三者并无明显区别;8周和12周时,三组植入区硬度明显增加,且C组比A、B组质地更硬。4周时,HE染色可见三组有少量骨组织形成,但不明显;B、C两组BVF、Tb.Th、BMD,碱性磷酸酶（ALP）活性、钙含量均高于A组;B、C两组以上指标差异无统计学意义。8、12周时,HE染色可见到三组骨组织逐渐增多,并逐渐成熟,且B、C两组可见到比A组更成熟的骨组织,C组骨组织比B组更成熟;B、C两组BVF、Tb.Th、BMD,ALP活性、钙含量均高于A组,C组以上指标均高于B组。 结论　rhBMP-2/CS/DS纳米缓释微球的成骨效果明显强于rhBMP-2/CS纳米微球和单独rhBMP-2,其可能在骨组织工程领域有较好的运用前景。     

中空羟基磷灰石复合rhBMP-2修复骨缺损过程的再血管化研究

目的　探讨和观察中空羟基磷灰石复合rhBMP-2在骨缺损修复过程的再血管化。  方法　将48只成年的新西兰雄性大白兔制作成桡骨骨缺损模型,随机分3组,各组分别植入以下材料：中空HA/ rhBMP-2复合人工骨、单纯中空HA人工骨、单纯rhBMP-2。植入后于4、8、12、16周分别注射99mTc-MDP进行放射性核素骨显像并监测骨缺损修复过程中再血管化情况,同时进行大体、X线、组织学观察。  结果　术后各时间段,中空HA/ rhBMP-2复合人工骨组在X线及放射性核素聚集强度明显高于单纯中空HA人工骨组(P<0.05) ,表现为成骨代谢活跃及早期的再血管化能力。  结论　中空HA/ rhBMP-2复合人工骨具有良好的骨缺损修复能力,成骨活性持久,再血管化能力强,有望成为一种理想的骨缺损修复材料。     

幼龄兔及成年兔桡骨骨缺损模型中骨缺损大小的对比研究

目的 探讨不同月龄新西兰兔建立桡骨骨缺损模型时骨缺损大小的选择。方法 选取3月龄(幼龄兔)及6月龄(成年兔)健康雄性新西兰兔各20只,根据兔龄分为A组(3月龄)和B组(6月龄),每组兔前肢采用数字表法随机分为2亚组制备桡骨骨缺损模型,每组20侧。其中A1组、B1组桡骨骨缺损长度为15 mm,A2组、B2组骨缺损长度为20 mm。分别于模型制备术后第4、8、12周行X线检查,并应用X线Lane-Sandhu评分标准评估骨愈合情况。术后12周处死所有实验动物,取桡骨标本进行大体及组织学观察,分析骨愈合情况。结果 制备骨缺损模型术后,所有实验兔均存活。X线检查显示:术后第8周A1组骨缺损基本愈合,至第12周新生骨塑形完全,与正常桡骨形态类似;其余3组至第12周骨缺损均未完全修复,断端及邻近尺侧有少量新骨生成,髓腔封闭。术后各时间点X线Lane-Sandhu评分结果示:组内比较,A1组评分均高于A2组,差异均有统计学意义(P值均<0.05);B1组与B2组评分比较,差异均无统计学意义(P值均>0.05)。组间缺损尺寸相同的亚组间比较:A1组、A2组评分分别高于B1组、B2组,差异均有统计学意义(P值均<0.05)。术后12周标本大体观察显示:A1组断端形成骨性桥接,新生骨塑形良好,其余3组断端髓腔封闭,缺损区由纤维组织填充。组织学结果示A1组修复完全,新生骨骨板排列规则;其余3组缺损空腔可见纤维组织填充。结论 兔龄和骨缺损大小对于术后骨缺损愈合情况有重要影响,在构建兔桡骨骨缺损模型的动物实验中,幼龄兔(3月龄)骨缺损长度宜选择20 mm,成年兔(6月龄)宜选择15 mm。     

骨膜联合同种异体骨治疗兔骨缺损模型的实验研究

目的　通过实验动物研究观察骨膜联合同种异体骨治疗骨缺损的效果,探讨其可行性及修复机制。  方法　以新西兰大白兔为研究对象,分为3组,即实验组、对照组和空白组。通过X线、HE染色及荧光定量PCR方法,检测骨膜联合同种异体骨修复骨缺损的效果及其可能机制。  结果　X线检查显示实验组与对照组骨缺损处均已修复,空白组骨缺损处未修复;HE染色结果显示实验组新生骨小梁排列良好,仍有少量异体骨残留,对照组新生骨小梁排列整齐,空白组未见明显新生骨小梁;荧光定量PCR结果显示,术后实验组Spp-1、BMP-2基因表达高于对照组(P<0.05),ColⅠα1基因表达低于对照组(P<0.05)。  结论　骨膜联合同种异体骨能够有效地促进骨缺损的修复。     

转染血管内皮细胞生长因子骨髓间充质干细胞与牛松质骨支架复合组织工程骨的血管形成

背景：小块组织工程骨植入动物体内后,早期依靠组织液的渗透可获得营养,但大块组织工程骨的营养仅靠组织液的渗透是远远不够的,必须通过血管再生来获得。 目的：观察转染血管内皮细胞生长因子表达载体骨髓间充质干细胞复合组织工程骨植入动物体内后的血管形成能力。 方法：制作日本大耳白兔双侧尺骨中段骨缺损模型,左侧尺骨缺损植入转染血管内皮细胞生长因子表达载体的自体骨髓间充质干细胞复合脱钙脱脂去蛋白的牛松质骨支架组织工程骨为实验组,右侧尺骨缺损植入自体骨髓间充质干细胞复合脱钙脱脂去蛋白的牛松质骨支架组织工程骨为对照组。术后12周行X射线摄片观察、大体标本观察、苏木精-伊红染色和Masson染色组织切片观察、MiFas图像分析系统定量分析。 结果与结论：实验组与对照组尺骨缺损处均有连续骨痂形成;组织切片经苏木精-伊红染色、Masson三色法染色及MiFas图像分析系统定量分析可见实验组和对照组均有大量的新生骨,但实验组新生血管明显多于对照组(P < 0.01),且血管较粗大,而且与新生骨接近。说明将转染血管内皮细胞生长因子表达载体的骨髓间充质干细胞复合在组织工程骨上植入动物体内可明显促进新生血管的形成。     

注射型rhBMP-2/PLGA/FS缓释微球载体系统用于兔桡骨骨缺损修复的实验研究

探讨注射型重组人骨形态发生蛋白-2/聚乳酸-羟基乙酸/纤维蛋白胶(rhBMP-2/PLGA/FS)缓释微球载体系统在修复兔桡骨节段性骨缺损中的作用。制作新西兰大白兔桡骨缺损模型,将其分为实验组(rhBMP-2/PLGA/FS),对照组(FS)和空白组(不作处理)。在缺损局部注入各组材料后,通过X射线观察各组动物的骨缺损修复情况;取兔桡骨损伤节段定量分析其骨密度值,评估其成骨质量;利用HE及Masson染色,观察骨组织形态及骨再生情况,评估其修复作用。结果表明:rhBMP-2/PLGA/FS缓释微球载体组在骨缺损修复、成骨质量及成骨能力方面均显著优于对照组和空白组,能够显著促进兔骨缺损修复,是一种较为理想、高效的骨组织工程材料。     

PDLLA／HA接骨系统固定兔下颌骨骨折愈合过程中外源性rhBMP-2的作用

探讨rhBMP-2在PDLLA/HA接骨系统固定兔下颌骨骨折愈合过程中的作用.对36只新西兰白兔实施骨折模型,采用PDLLA/HA接骨系统、PDLLA/HA接骨系统+胶原膜、PDLLA/HA接骨系统+含rhBMP-2的胶原膜3种不同方法,进行兔下颌骨骨折处的固定.在术后2周、4周、8周、12周,进行大体观察、X线观察和组织病理学的分析,对3组结果进行比较,并考察rhBMP-2膜在PDLLA/HA接骨系统固定兔下颌骨骨折愈合过程中的作用.各组动物伤口均Ⅰ期愈合,骨折无移位,咬合正常;X线显示,术后2～12周,骨折线逐渐由清晰变为模糊最后消失.但加入rhBMP-2组比另两组在同一时间段骨折线密度更高,在第2周、4周、8周显示,rhBMP-2组愈合加快,HE染色显示,在早期(2～4周)rhBMP-2组即有大量成骨细胞和成软骨细胞及新生骨样组织,12周rhBMP-2组骨折线不可见,骨小梁走向趋于规则.不含rhBMP-2的两组骨小梁呈网状,不如rhBMP-2组规则,骨折线模糊.PDLLA/HA接骨系统具有良好的固定骨折和使骨折愈合的效果,而rhBMP-2膜与PDLLA/HA接骨系统联合使用来固定兔下颌骨骨折可提高愈合速度,具有很好的促骨愈合效果,为临床上解决固定期过长的问题提供了一种新的途径.     

物理联合化学或化学方法处理去抗原异种松质骨支架与骨髓间充质干细胞的细胞相容性**

背景：研究证明去抗原异种松质骨支架具有良好的理化性能和三维立体多孔结构,但应用于临床还需要考虑其安全性和生物相容性。 目的：比较物理联合化学及化学方法处理去抗原异种松质骨支架与羊骨髓间充质干细胞的细胞相容性。 方法：用梯度密度离心法分离培养羊骨髓间充质干细胞,四甲基偶氮唑盐比色法检测物理联合化学及化学方法处理去抗原异种松质骨支架材料对骨髓间充质干细胞增殖的影响。取第3代骨髓间充质干细胞,接种在两种支架上共同培养,倒置相差显微镜和扫描电镜观察细胞在两种支架材料上的形态、黏附、生长和增殖情况。 结果与结论：物理联合化学组细胞毒性为0或1级,细胞能在材料上良好地黏附、增殖、生长,细胞活性未受到支架材料的影响。化学组细胞毒性为3级,细胞在材料上生长受到抑制,支架孔隙内无细胞黏附。提示经过物理联合化学处理的去抗原异种松质骨支架材料与羊骨髓间充质干细胞具有良好的生物相容性;单纯经过化学处理的支架材料生物相容性较差,不符合生物材料安全性标准。     

去抗原羊椎松质骨支架微观空间结构的分析

背景：实验证实不同去除免疫原性方法对去抗原异种骨材料微观空间结构有着不同的影响。 目的：比较不同方法处理条件下去抗原异种松质骨的微观空间结构。 方法：取成年绵羊新鲜椎骨松质部分制备成特定形状的圆柱体,其长轴与所取松质骨骨小梁排列方向一致,行振动冲洗、不同频率超声冲洗后随机分为3组：物理煅烧组采用甲醇/氯仿、过氧化氢等化学制剂序列脱脂脱细胞脱蛋白后,与焦磷酸钠溶液水浴并直接在煅烧炉内1 000 ℃煅烧3 h;化学处理组采用甲醇/氯仿、过氧化氢等化学制剂序列脱脂脱细胞脱蛋白;对照组直接置于室温自然晾干。通过孔隙率测定、扫描电镜观察、X射线衍射分析、X射线原子能谱元素分析比较各组样品的微观空间结构。 结果与结论：与对照组相比,物理煅烧组、化学处理组均不同程度保持了原骨组织的天然网状孔隙结构,大孔孔径为50-600 μm,微孔孔径为2 μm左右,孔隙率55%-70%;物理煅烧组的主要成分为羟基磷灰石和一定量的β-磷酸三钙,化学处理组与对照组的主要成分为羟基磷灰石;经化学或物理煅烧处理的松质骨立体空间结构并无很大破坏,保留了孔径不等、交通性良好、表面开放的孔隙和高度的孔隙间连接;并且经物理煅烧步骤可更彻底地去除异种松质骨的抗原成分,制成的去抗原异种骨支架材料基本符合组织工程骨支架材料的要求。     

注射型可吸收聚氨基酸/硫酸钙复合材料动物体内降解吸收及促成骨作用*

背景：注射型人工骨可经皮穿刺注射植入体内,对机体创伤较小,同时该型材料可以任意塑形,能较好地充填骨缺损,但目前临床上尚无在体内能完全降解吸收且具有较好促成骨作用的注射型人工骨产品。 目的：评估注射型可吸收聚氨基酸/硫酸钙复合材料(硫酸钙含量70%)动物体内的降解吸收及促成骨作用,观察其修复骨缺损的能力。 方法：取48只新西兰大白兔,在股骨外髁处制备直径为5 mm、深10 mm的骨缺损模型,以随机数字表法分为实验组和对照组,实验组将注射型可吸收聚氨基酸/硫酸钙复合材料植入骨缺损处,对照组未予干预。 结果与结论：X射线平片示：实验组骨缺损逐渐被骨痂填充,术后16周,骨缺损处恢复正常松质骨密度,塑形完成;对照组骨缺损处修复不明显。组织学检查(苏木精-伊红、MASSON染色)示：术后4周,材料开始降解,新生原始骨小梁长入材料内;术后12周,编织骨开始转化为板层骨;术后16周,材料完全被降解吸收,新生骨组织完全修复骨缺损。结果显示注射型聚氨基酸/硫酸钙复合材料在动物内能够完全降解、吸收,具备一定的成骨活性,可望用作骨修复材料。     

聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维三维多孔支架复合骨髓间充质干细胞修复兔骨缺损**△

背景：骨髓间充质干细胞具有向多种间质细胞谱系分化的能力,且支架材料的性能对骨缺损的修复有重要影响。 目的：观察聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维三维多孔支架复合骨髓间充质干细胞治疗骨缺损。 方法：对骨缺损模型兔分别采用空白植入、髂后上棘自体松质骨移植、聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架移植和复合了骨髓间充质干细胞的聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架移植修复缺损部位。 结果与结论：至移植12周,移植复合了骨髓间充质干细胞的聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架的实验兔的缺损处有骨组织生成,支架材料降解,已完成缺损修复,其修复情况接近松质骨组;髂后上棘自体松质骨移植的实验兔的缺损修复完好,新形成的骨组织较规则;只植入聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维多孔支架的实验兔有少量骨组织形成,材料部分降解;空白植入的实验兔缺损处无新生骨组织生成,主要由纤维结缔组织填充。说明新型的生物支架材料聚左旋乳酸/壳聚糖纳米纤维三维多孔支架与来源于新西兰大白兔的骨髓间充质干细胞复合培养后,植入同种异体兔股骨髁缺损处,使骨缺损的修复速度加快,表现为较好的体内诱导成骨的作用。     

骨髓间充质干细胞复合异体骨修复松质骨缺损

背景：有研究表明骨髓间充质干细胞及异体骨可促进骨缺损的修复,但骨髓间充质干细胞复合异体骨对于松质骨缺损的修复效果至今少有报道。 目的：观察骨髓间充质干细胞复合异体骨修复兔松质骨缺损效果。 方法：在新西兰大白兔双侧股骨外侧髁造成0.6 cm×1.2 cm 的松质骨缺损,一侧设为模型组,骨缺损处植入复合骨髓间充质干细胞的异体骨,另一侧设为对照组,单纯植入异体骨。 结果与结论：植入后4,8,12周,大体观察、X射线检查和苏木精-伊红染色观察结果显示,模型组在新骨成长方面,缺损区修复方面均优于对照组。植入后12周,模型组骨缺损区可见大量骨小梁形成及成熟的板层骨组织,骨缺损基本修复。对照组骨缺损区仅可见大量编织骨形成,骨缺损尚未得到有效修复。模型组Lane-Sandhu法X射线结合组织学观察评分高于对照组(P < 0.05)。生物力学检测结果显示,植入后12周,模型组股骨髁最大压力载荷、载荷/应变比值均高于对照组(P < 0.05),最大应变位移较对照组低(P < 0.05)。结果证实,骨髓间充质干细胞复合异体骨可有效修复兔股骨髁松质骨缺损,且修复效果明显优于单纯异体骨移植。     

异种脱蛋白松质骨支架体内移植后血清T细胞亚群的变化

背景：研究提示异种脱蛋白松质骨可能成为一种极有实用价值的骨组织工程支架材料,但仍缺少细胞生物学及免疫学论证。 目的：脱蛋白法制备骨组织工程用的异种松质骨支架,探讨其山羊体内移植后免疫学性能。 方法：成年猪股骨远端松质骨,采用逐级脱蛋白方法去除异种骨中的抗原性成分。取6~8月龄雄性山羊8只随机分成2组,实验组双侧3、4横突间各植入脱蛋白松质骨2块。对照组植入相同数量未经处理新鲜松质骨。 结果与结论：采用脱蛋白处理后的猪松质骨光镜下可见骨孔内无细胞、神经、血管和嗜酸性物质染色。脱蛋白松质骨中胶原类氨基酸含量高,与新鲜松质骨相比无明显差异,而酪氨酸、色氨酸和半光氨酸波峰消失。新鲜松质骨氨基酸含量为19.89%,脱蛋白松质骨氨基酸含量为18.06%。脱蛋白松质骨植入后各时间点CD3⁺、CD4⁺、CD8⁺、CD28⁺水平与植入前相比基本保持一致,植入4周后局部抗原免疫组织化学未见阳性表达。提示经脱蛋白处理后异种松质骨低免疫原性,植入体内后没有特异性抗体产生,具有良好的组织相容性。