HIF—1α在犬下颌骨持续牵张成骨中的表达及与局部血管形成的关系

目的初步探讨缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）在犬下颌骨镍钛记忆合金持续牵张成骨中的表达．及HIF--1α在持续牵张成骨中的作用及与局部血管生成的关系。方法成年Beagle犬12只．实验组10只．双侧下颌骨制造1．5cm×1．0cm矩形缺损并在其近中形成相同大小的骨传松盘（采用保留骨松质的骨皮质切开术）．行镍钛记忆合金牵张器持续牵张术，于术后第1、4、7、10、15天取材．每组2只：对照组2只，下颌骨相同部位行相同大小的骨皮质切开术后未行骨牵张术，术后10d取材。RT-PCR法检测HIF-1α mRNA的表达．免疫组化SP法检测HIF—1α、VEGF的蛋白表达，CD34标记内皮细胞检测新生微血管密度（MVD），采用SPSS11．5统计软件分析。结果RT—PCR及免疫组化显示实验组HIF—1α mRNA和HIF-1α蛋白在术后第4、7、10、15天呈阳性表达，两者主要在牵张区的成骨细胞内表达．皆在第7d达最大值。免疫组化显示VEGF在术后第4、7、10、15天呈阳性表达．VEGF在牵张区内皮细胞和成骨细胞内表达，从术后第4天至第10天不断增加，术后第10天达最大值．新生微血管密度在牵张期逐渐升高、术后第7天达峰值（P〈0．05）。对照组HIF—1α mRNA及蛋白和VEGF皆未见明显表达。结论HIF—1α在犬下颌骨持续牵张成骨中高效表达，牵张末期是其发挥作用的关键时期．可能通过上调VEGF的表达，促进牵张成骨局部的血管生成过程。     

牵张成骨修复兔下颌骨缺损中血管生成素-1的表达及意义

目的探讨血管生成素(Ang)-1在牵张成骨修复兔下颌骨缺损中的时空表达及生物学意义。方法对24只大白兔行单侧下颌骨缺损牵张成骨术,分别在延迟期末、牵张中期、牵张期末、固定期第12、、35、、7周末各处死3只动物,取牵张区骨痂,采用组织学和免疫组化法观察微血管生成以及Ang-1的表达变化。结果下颌骨牵张区主要以膜内成骨方式成骨,在牵张区内有明显的血管生成及较明显的Ang-1的表达。在新生血管管周前成骨细胞和成骨细胞中可见Ang-1的表达。非应力区(缺损区)以软骨内成骨为主,在肥大的软骨细胞中存在Ang-1弱表达。结论牵张力所产生的机械刺激可以导致牵张区中微血管和骨组织的生成,而Ang-1可能在牵张区新生血管的形成及稳定和新骨形成中起重要作用。     

兔下颌骨牵张成骨中VEGF与NOS的相关性研究

目的:研究VEGF、iNOS和eNOS在兔下颌骨牵张成骨中的表达及其相关关系;探讨NOS和VEGF的相互作用及在促进新骨生成中的作用机制。方法:日本大耳白兔20只,随机分为五组,每组4只。分别处死空白对照组、牵张后1天组、1周组、2周组、4周组动物,取牵张处骨组织做成切片,行X线和组织学观察。结果:X线下示4周后牵张处骨缺损消失,组织学示牵张处骨小梁逐渐成熟;VEGF与NOS在形成新骨中均有高水平表达,VEGF同iNOS成正相关,r=0.844,P<0.01;VEGF同eNOS成正相关,r=0.647,P<0.;01;结论:VEGF、NOS可能共同参与促进牵张成骨新骨的形成,二者可能在上诉过程相互作用,促使成骨。     

血管内皮细胞生长因子、胰岛素样生长因子-1在下颌骨牵张成骨与骨缺损中的表达和意义

目的研究血管内皮细胞生长因子(VEGF)和胰岛素样生长因子(IGF)-1在牵张成骨和骨缺损修复中的表达和意义。方法28只犬随机分为牵引组和直接延长组各12只及正常对照组4只,在牵张第6天,固定2周、固定8周时两组分别处死4只动物,取牵张区新骨组织用免疫组化染色方法观察比较VEGF、IGF-1的表达。结果下颌骨牵张组和直接延长组VEGF、IGF-1均呈高水平表达,牵张6 d和牵张2周时,牵张组VEGF的表达较直接延长组增高(P<0.05),而IGF-1的表达则在牵张固定2周时牵张组较直接延长组增高(P<0.05),两者随着固定时间的延长,表达逐渐下降。结论VEGF、IGF-1可能共同参与促进下颌骨牵张成骨新骨的形成。     

Runx2基因转染对兔下颌骨牵张成骨的影响

目的 :探讨在兔下颌骨牵张成骨过程中,Runx2基因参与牵张过程对新骨再生的影响。方法 :选用32只新西兰白兔成功建立单侧下颌骨牵张成骨模型,随机分为实验组和对照组。牵张结束时,实验组牵张间隙内注入转染重组腺病毒(Ad5-Runx2),对照组牵张间隙内注入等体积无菌生理盐水。于牵张结束后4周末处死全部实验动物。利用组织学、影像学、双能X线(DXA)和生物力学分析等方法,对获取的下颌骨牵张标本进行检测分析。结果:三维CT重建、组织学及DXA结果证实,实验组牵张间隙内新骨生成、新骨密度和矿化含量均明显高于对照组;三点弯曲试验分析显示实验组牵张间隙最大载荷明显高于对照组。结论:Runx 2-in vivo基因治疗能够有效促进下颌牵张成骨过程中的新骨再生。     

BMP和PDGF在兔下颌牵张后新骨组织中的时空表达

目的 研究骨形成蛋白(BMP)和血小板衍生生长因子(PDGF)在下颌牵张成骨中的表达模式及生物学意义。方法 对15只兔行双下颌骨切开术，安置口外牵张器，经7d间歇期后，按1mm／d的速率延长下颌骨6mm。在间歇期末，牵张结束后0、7、14、28天分别处死3只动物，取牵张区骨痴用免疫组化方法检潮不同时间内BMP和PDGF表达水平的变化。结果 下颌骨牵张后BMP和PDGF表达增强，其阳性信号主要定位于问充质细胞和新生骨小梁边缘的成骨细胞。BMP和PDGF表达高峰均出现在牵张第0和第7天，但BMP在牵张后第28天仅有微弱表达；而PDGF在这个时期的骨痴改建区的成骨细胞中仍有明显表达。结论 BMP可能在牵张成骨过程的早期发挥重要作用，使未分化同充质细胞向骨细胞系分化。PDGF既参与早期的成骨过程，又可能在牵张成骨后期新骨改建中起一定的调控作用。     

牵张成骨延长下颌骨过程中血管生成数量的定量检测

目的定量检测牵张成骨(DO)延长下颌骨过程中血管生成的数量,初步探讨DO过程中血管生成的时空模式。方法用自行研制的牵张器将12只成年雄性山羊双侧下颌骨以1 mm/d的速率延长10 mm,在牵张开始当天,牵张第5天,牵张结束当天,固定第102、0和30天分别处死2只动物,另选取2只山羊不实施手术作为正常对照组。获取牵张区骨组织标本并作相应的组织学处理后作JC70免疫组化染色,并用Chalkley血管计数法对血管生成数量进行定量检测。结果①在间隙期末已有大量血管生成,牵张至第5天时达到峰值,随后呈梯度递减的趋势。②牵张结束时,血管密度由骨小梁形成区带(MCF)向纤维区带(FIZ)递减;随着固定时间延长,各区带血管密度均呈梯度减弱;固定后期,MCF阳性染色基本消失,血管密度由FIZ向MCF递减。结论在牵张成骨延长下颌骨过程中,血管生成与新骨形成密切相关,两者具有空间联系性;牵张早期微血管的大量生成是向骨组织及周围软组织再生提供充足血供的组织结构基础。     

犬下颌牵张成骨后其恒牙胚牙周组织TGF-β_l、BMP-2的表达

目的 :研究犬下颌骨牵张成骨过程中恒牙胚牙周组织TGF βl、BMP 2的表达及意义。方法 :选用 4 6月大小本地犬 12只 ,随机分为牵张组 6只和对照组 6只 ,行双侧下颌骨牵张手术 ,其中对照组只行手术而不加力牵引 ,即作为阴性对照。于加力后第0、2、4、6、8周分别处死 1只实验组和对照组犬 ,利用免疫组化方法观察下颌骨牵张成骨过程中截骨线附近恒牙胚牙周组织TGF βl、BMP 2的表达及意义。结果 :骨牵张区近中的第三乳磨牙和第四恒前磨牙牙胚近远中根的远中侧均见骨质吸收 ,可见破骨细胞 ;近中侧可见新骨形成。第四恒前磨牙牙胚牙囊远中侧纤维受压、变窄 ,近中侧纤维受到牵张、变宽。TGF βl、BMP 2在乳磨牙的根部牙周膜和牙槽骨中均有表达 ,在恒牙胚的牙囊和牙槽骨中也有表达 ,且TGF βl在恒牙胚成釉细胞及成牙本质细胞呈阳性表达 ,实验组表达强于对照组。TGF βl在乳磨牙及恒牙胚的远中侧表达明显增强 ;BMP 2在乳磨牙及恒牙胚的近中侧表达明显增强。结论 :通过扩大牙弓长度和宽度 ,牵张成骨为正畸医生治疗牙弓狭窄提供了新的机会 ,可以避免严重拥挤病例导致的拔牙治疗。本实验表明牙齿可以自行移动至截骨间隙的新生成牙槽骨中 ,在下颌骨牵张成骨后 ,恒牙胚向骨牵张区移动过程中受TGF βl、BMP     

转化生长因子β_1在下颌牵张成骨过程中的表达及意义

目的:研究转化生长因子B1(TGF-B1)在下颌牵张成骨过程中的表达及意义。方法:对15只山羊行双下颌骨皮质切开术,安置口外牵张器,经7 d间歇期后,按1 mmPd的速率延长下颌骨10 mm。在间歇期末、牵张结束当天及牵张结束后第7、14和28天分别处死3只动物,取牵张区骨痂用免疫组化方法检测不同时间内TGF-B1表达水平的变化。结果:TGF-B1在下颌牵张成骨过程中呈高水平表达,主要定位于间充质细胞和成骨细胞的胞浆中,其中以牵张结束当天和第7天的表达最强,以后逐渐下降,第28天时仅有微弱表达。结论:TGF-B1可能在牵张成骨过程中, 特别是调控组织细胞应力应变信号传递中扮演十分重要的角色。     

大鼠牙周膜牵张成骨过程中血管内皮生长因子和骨钙素的表达

目的建立大鼠牙周膜牵张成骨牙齿移动模型,探讨牙周膜牵张成骨过程中血管形成与骨形成的关系。方法将48只大鼠随机分成实验组和正畸对照组,所有动物拔除上颌右侧第一磨牙,正畸对照组按传统方法建立模型,对实验组上颌右侧第二磨牙近中牙槽骨实施减阻措施后安装牵张装置,分别在牵张开始后第0、3、5、10、20、30天每组随机处死4只动物,进行免疫组织化学染色,观察血管内皮生长因子（VEGF）和骨钙素（OC）随时间的表达变化。结果实验组VEGF阳性信号主要表达于血管内皮细胞、成纤维细胞、成骨细胞、破骨细胞以及骨细胞;VEGF的阳性表达在加力后逐渐增强,张力侧和压力侧分别在第10天和第5天达到峰值。OC阳性信号主要出现在牙周膜细胞外基质及成骨细胞中;张力侧与压力侧均在第10天达到峰值。正畸对照组VEGF和OC表达与实验组相似,但表达强度较低。结论VEGF和OC参与了牙周膜牵张成骨牙齿快速移动过程中的牙周组织改建,具有重要意义。牙周膜牵张成骨中血管形成早于骨形成或二者同时发生。     

Temporospatial expression of vascular endothelial growth factor and basic fibroblast growth factor during mandibular distraction osteogenesis.

OBJECTIVE: Distraction osteogenesis is a vascular-dependent process. This study investigated expression patterns of two major angiogenic factors, vascular endothelial growth factor (VEGF) and basic fibroblast growth factor (bFGF), in the distracted calluses following mandibular lengthening in a goat model. MATERIAL AND METHODS: Bilateral mandibular osteotomies were performed in 15 young adult goats. After a latency of 7 days, the mandibles were elongated using custom-made distractors with a rate of 1 mm/day for 10 days. Three animals each were sacrificed at the end of the delay phase, at 0, 7, 14, and 28 days after completion of distraction, respectively. The lengthened mandibles were harvested and processed for histological and immunohistochemical examinations. RESULTS: Elevated cellular expression of VEGF and bFGF, with neovascularization in the distraction gap, was observed following mandibular lengthening. VEGF staining was noted in the endothelial cells and osteoblasts. bFGF staining was seen in the fibroblast-like cells, osteoblasts and immature osteocytes. Their strongest expression was found 0-7 days after the end of distraction, and declined with maturation of the newly formed bone. CONCLUSION: A temporal and spatial expression pattern of VEGF and bFGF was found during distraction osteogenesis in goat mandibles. It suggests that distraction forces can stimulate the production of VEGF and bFGF, which contribute to neovascularization and new bone formation during gradual distraction of the mandible. Application of angiogenic factors may be considered as a potential method to enhance angiogenesis and osteogenesis in osteodistraction, especially in sites without enough vascularization.     

不同速率牵张山羊下颌后下齿槽血管变化与血管生成的实验研究

目的:研究不同速率牵张延长山羊下颌骨后下齿槽动静脉的变化和新骨组织内血管生成情况。方法:8只成年山羊随机分为3组,A组(3只)以110 mm/d牵张,B组(3只)以210 mm/d牵张,C组(2只)为对照。A、B两组均牵张延长下颌10 mm,于牵张结束固定后第2周时处死动物,取牵张区下齿槽动静脉及新骨组织行组织学和定量组织学研究,观察下齿槽血管的管壁厚度和管径大小变化,以及新骨中微血管数量变化。结果:两种速率牵张后均未见下齿槽血管壁有病理性改变,但210 mm/d组的血管管径变小,管壁变薄,与对照组相比有显著差异(P<0105)。110 mm/d牵张后微血管密度较210 mm/d牵张后微血管密度高,且新生骨小梁更为成熟,其差异具有统计学意义(P< 0105)。结论:下颌骨牵张后下齿槽血管无明显变化,但快速牵张可能对牵张间隙内血管生成有不良影响。     

Immunohistochemical study of vascular endothelial growth factor (VEGF) and bone morphogenetic protein-2, -4 (BMP-2, -4) on lengthened rat femurs.

BACKGROUND: With a hypothesis that "angiogenesis occurs before osteogenesis," an experimental study using a rat model was carried out. Histological and immunohistochemical examinations of vascular endothelial growth factor (VEGF) and bone morphogenetic protein-2, -4 (BMP-2, -4) were performed at the margins of bone formation after femoral bone lengthening. MATERIAL AND METHODS: Thirty-five Wistar rats weighing 380-400 g (11-week-old males) were used. An external fixator was applied on the femur, and an osteotomy performed under general anaesthesia. Five days after the operation, femoral lengthening was initiated at a rate of 0.8 mm/day for 8 days. The rats were sacrificed just after distraction was completed, and at 1, 3, 5, 7, 9 and 14 days after distraction. The specimens from these rats were stained with haematoxylin-eosin, VEGF, and BMP-2, -4 immunohistochemical staining, and were investigated. RESULTS: Expression of VEGF was observed in the woven bone at the osteogenetic front and near to osteoblasts around the newly formed bone. On the other hand, expressions of BMP-2, -4 were seen in the hypertrophic chondrocytes. In the same specimen, the VEGF area was further away from the bone stump than the BMP-2, -4 areas. CONCLUSION: These results confirm the hypothesis that angiogenesis is induced before osteogenesis.     

Expression of vascular endothelial growth factor and its receptors after mandibular distraction osteogenesis

During distraction osteogenesis, angiogenic activity is essential for new bone formation. This study examined the expression of vascular endothelial growth factor (VEGF) and two of its receptors, Flt-1 (VEGFR-1) and Flk-1 (VEGFR-2), in cellular components after mandibular distraction osteogenesis. Unilateral mandibular distraction (0.5 mm twice per day for 10 days) was performed in six mongrel dogs. Two animals each were killed on days 7, 14 and 28 after completion of distraction. The distracted mandibular segments and contralateral undistracted control segments were harvested and processed for immunohistochemical examination. Seven days after distraction, there was a significant increase in the expression levels of VEGF and its receptors in the osteoblasts, osteocytes and immature fibroblast-like cells compared to control specimens. These levels were maintained for 14 days after distraction in the osteoblasts and fibroblast-like cells. Twenty-eight days after distraction, VEGF and VEGFR-1 were expressed only moderately/weakly in the osteoblasts, and no VEGFR-2 expression was detected in the cellular component of the distracted bone. Throughout the observation period, VEGFR-1 expression was stronger than that of VEGFR-2. The expression patterns of VEGF and its receptors suggest that it plays an important role in osteogenesis, and that osteoblasts and immature fibroblast-like cells of the distracted bone may have an autocrine growth effect during distraction osteogenesis.     

下颌骨牵引成骨过程中血运重建方式初步探讨

目的通过建立兔下颌骨牵引成骨实验动物模型,观察其动态过程,初步探讨血运重建方式及机制。方法选用新西兰白兔30只,6只动物做空白对照组;24只动物行右侧下颌骨植入外置式颌骨牵引器。经7d延迟期后,按1mm/d速率延长下颌骨7d,然后固定8周。在延迟期第7天,牵引期第2、4、7天,固定期第1、3、6、8周时分别处死3只动物,用X线片、苏木精-伊红染色、免疫组化方法检测血管和新骨生成情况,以及微血管密度变化规律。结果实验组22只兔成功进行下颌骨牵引延长,牵引区血管生成方式以芽生和血管上皮岛为主。在牵引期第2天,骨断端微血管密度为28.2±7.0,明显高于其他各组(P<0.01),在固定期下降明显,固定第8周时,微血管密度为4.3±1.3,与正常组无显著性差异(P>0.05)。结论在牵引初期牵引骨断端有强烈的微血管反应,血运重建先于新骨重建;固定期微血管密度降低,血管成熟,血运重建随新骨生成改建完成而结束。     

下颌骨牵引成骨过程中VEGF及其受体的表达

目的:通过建立兔下颌骨牵引成骨实验动物模型,研究下颌骨牵引成骨过程中血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)及其受体的表达及意义。方法:选用新西兰白兔30只,随机选取6只动物作空白对照组,24只动物右侧下颌骨植入外置式颌骨牵引器。经7d延迟期后,按1mm/d速率延长下颌骨7d,固定期8周。在延迟期第7d,牵引期第2、4、7d,固定期第1、3、6、8周分别处死3只动物,采用免疫组化方法,检测VEGF及其受体FLT-1(fms-like tyrosine kinase-1)、FLK-1(fetal liver kinese-1)的表达变化。结果:VEGF及其受体FLT-1、FLK-1的表达贯穿下颌骨牵引成骨全过程。下颌骨牵引成骨过程中不同时相多种组织细胞参与表达VEGF及其受体FLT-1、FLK-1,但在表达的变化上存在一定的差异。结论:VEGF通过与其受体特异性结合,在下颌骨牵引成骨血运重建及新骨生成过程中发挥重要作用。