纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合支架修复兔股骨髁临界性骨缺损的实验研究

目的 探讨纳米羟基磷灰石(nHA)/壳聚糖(CS)复合支架修复兔股骨髁临界性骨缺损的能力. 方法 取44只健康成年新两兰大白兔,于兔左侧股骨外侧髁建立临界性骨缺损(直径为6mm、深为10 mm)模型,随机分为3组:实验组(n=20):骨缺损处植入nHA/CS复合材料;对照组(n＝20):骨缺损处植入单纯CS;空白组(n=4):骨缺损处旷置,不植入任何材料.术后8、12周取材行大体观察、X线摄片、显微CT扫描及组织学观察,比较各组骨缺损的修复能力. 结果 术后12周X线片显示实验组骨缺损修复良好,骨皮质连续;对照组缺损区明显缩小,两断端不连接;空白组缺损区无明显骨痂生成.实验组和对照组Lane-Sandhu X射线评分平均分别为(10.18±0.98)、(8.90±0.99)分,两组比较差异有统计学意义(t=6.858,P=0.000).显微CT扫描显示:实验组骨缺损基本完全修复,股骨髁外形恢复正常;对照组骨缺损空腔大部分为新生骨组织填充,缺损区仍留有缺损;空白组骨缺损基本无修复.实验组和对照组CT值平均分别为(256.1±26.8)、(169.2±25.4)Hu,两组比较差异有统计学意义(t=4.711,P=0.003).术后12周组织学观察显示:实验组可见大量新生骨小梁,新生骨质与周围骨床之间无明显分界线;对照组可见骨缺损为剩余材料与纤维组织充填;空白组骨缺损区均被少量纤维组织充填. 结论 nHA/CS复合材料较单纯CS能更好地促进兔股骨髁临界性骨缺损的修复,是一种很有应用前景的组织工程修复材料.     

低强度脉冲超声波影响兔骨髓基质干细胞与β-磷酸三钙复合修复骨缺损的实验研究

[目的]探讨低强度脉冲超声波(LIPUS)影响β-磷酸三钙(β-TCP)与兔骨髓基质干细胞(BMSCs)复合体修复兔桡骨骨缺损的效果。[方法]从兔股骨粗隆部抽取骨髓,体外培养扩增,取第3代BMSCs接种于β-TCP培养1周,分为两组,一组予以LIPUS作用,另一组作为对照。以20只成年新西兰兔为研究对象,制作双侧桡骨远端骨缺损模型。一侧桡骨骨缺损处植入LIPUS作用过的细胞支架复合体做为实验组,另一侧植入LIPUS未作用过的细胞支架复合体做为对照组。分别于术后4周、8周处死新西兰兔,运用计算机图像分析X线片上骨痂的灰度密度,行组织学切片检查骨痂生长情况。[结果]X线片骨痂灰度密度测量提示实验组骨痂较对照组生长明显增多。组织学切片显示实验组血肿机化、吸收、骨小梁和骨基质形成早于对照组。[结论]在骨缺损修复早期,LIPUS对BM-SCs与β-TCP复合体修复兔骨缺损有明显的促进作用;而在骨缺损修复晚期,LIPUS的作用相应减弱。     

胫骨周围筋膜瓣包裹同种异体骨修复长段骨缺损的实验研究

[目的]探讨筋膜瓣包裹同种异体骨修复兔大段胫骨缺损的效果,以指导临床治疗,为临床上治疗大段负重骨缺损提供新的术式参考及理论依据。[方法]取健康成年新西兰大白兔48只,随机分为2组,制成兔胫骨中上段15 mm缺损模型,实验组切取胫骨上段带血运筋膜瓣包裹异体骨修复缺损区;对照组单纯植入同种异体骨。观察术后X线片,血清骨钙素和成骨量变化以及生物力学测试,比较两种术式修复骨缺损的差异。[结果]术后X线片观察、光镜学检查及三点弯曲试验结果均显示实验2组优于实验1组。[结论]胫骨周围筋膜瓣包裹同种异体骨移植修复长段骨缺损优于单纯同种异体骨移植,是修复大段骨缺损的较理想方法。     

异位成骨材料修复新西兰兔桡骨干骨缺损

目的探索异位成骨材料修复新西兰兔桡骨干骨缺损的可行性。方法13只新西兰白兔(4周龄,体质量1.5 kg)作为实验动物。取新西兰白兔骨髓间充质干细胞进行成骨诱导,2周后予碱性磷酸酶染色确认其成骨活性。取诱导后的间充质干细胞悬液与β-磷酸三钙生物陶瓷共培养,3天后植入4只新西兰白兔股骨骨膜旁。于植入后第8周收取异位成骨材料,行骨组织切片检查。取8只新西兰兔,制作桡骨干骨缺损动物模型,并将其均分为实验组(4只)和对照组(4只),分别植入异位成骨材料和β-磷酸三钙生物陶瓷修复骨缺损,于术后4、8、12周行手术侧X线摄片,术后12周取修复处骨,行组织切片检查。结果异位成骨植入第8周见植入物成骨完整,获取的成骨材料组织切片显示与股骨干骨细胞结构相似。骨缺损修复动物实验术后X线摄片显示,实验组修复效果显著优于对照组;术后12周修复处骨组织切片显示,实验组新生骨与周边骨组织边界消失,融合度好,骨小梁密度高,新生血管较多。结论异位成骨材料可用于兔桡骨干骨缺损修复。     

钛板固定的BMSC/松质骨基质复合物修复兔股骨缺损

目的: 观察钛板加强固定的骨髓基质细胞 (BMSC) /松质骨基质复合物修复股骨缺损的能力。方法: 体外培养兔BMSC经扩增, 诱导分化后复合同种异体松质骨基质, 植入自体股骨缺损区, 修复骨缺损, 钛板固定和加强, 植入 6、12周后经大体观察, 组织学检查, 骨磨片观察骨形成情况。结果: BMSC/松质骨基质复合物有很强的成骨作用, 实验组X线观察有骨形成, 组织学染色证实有新骨形成, 骨磨片显示钛板和新骨获得良好的结合。结论: 钛板加强的BMSC/松质骨基质可诱导修复兔股骨缺损, 为组织工程方法修复骨缺损提供了新的思路。     

可降解复合人工骨修复骨缺损的实验研究

[目的]探讨硫酸钙（CS）／骨基质明胶（BMG）复合人工骨修复节段性骨缺损的能力。[方法]分别制备CS、BMG，按一定比例复合，植入兔尺骨15mm骨缺损，并随机分为3组，CS／BMG组植入复合人工骨、CS组单纯植入硫酸钙、空白对照组缺损区旷置。标本于术后4、8、12周分批取材，经大体观察、影像学、组织学及四环素荧光示踪检测，观察修复骨缺损的效果。[结果]术后切口均一期愈合，植入区周围未见炎性细胞浸润。CS／BMG组植入4周，缺损区两端及中央均可见岛状新骨生长，8周时材料已完全降解，新骨生长活跃，并逐渐由编织骨重塑为板层骨，12周缺损区被新生骨替代，骨结构逐渐成熟，与宿主骨间形成骨性桥接，髓腔再通，完成骨性修复。CS组4周两端也见新骨生长，但较CS／BMG组成骨量少，中央部位新骨出现时间晚。8周时材料完全降解吸收，植入区可见大量骨痂生长，两端出现板层样新骨，12周缺损区得到基本修复，但骨髓腔轮廓不清。空白组术后形成骨不连。[结论]。CS／BMG复合人工骨具有良好的生物相容性和可降解性，能有效地修复兔尺骨骨缺损，是一种较为理想的骨移植替代材料。     

移植骨复合骨髓基质干细胞修复兔股骨缺损

目的观察同种异体骨复合骨髓基质干细胞对兔股骨大段缺损修复情况,探讨其修复骨缺损的可行性。方法将24只大耳兔随机分为2组,造成股骨大段缺损,对照组植入打孔同种异体骨,实验组植入打孔同种异体骨＋明胶海绵＋骨髓基质干细胞。术后2个月行X线片观察、病理组织学检查及骨密度测试。结果①放射学检查：对照组在异体骨结合部可见骨痂通过,实验组整个异体骨段均可见明显骨痂形成。②病理组织学检查：对照组可见少量内骨痂及外骨痂且被大量纤维结缔组织所分隔,实验组异体骨有坏死后弧形吸收窝,可见内外骨痂生长,髓腔内充满大量骨母细胞。③平均骨密度值测定：实验组高于对照组及正常股骨,差异有显著性（P〈0．05）。结论同种异体骨复合骨髓基质干细胞用于修复兔股骨大段缺损,较单纯异体骨成骨量大、迅速,能够对骨缺损进行有效的修复。     

骨组织工程支架A-W-MGC/CS的体内成骨实验研究

[目的]探讨多孔纳米磷灰石-硅灰石生物活性玻璃陶瓷/壳聚糖复合支架材料(A-W-MGC∕CS)载体承载粘附腺病毒载体的种子细胞体内成骨能力。[方法]培养兔骨髓间充质干细胞(BMSCs),转染Ad-GFPh BMP后接种于载体上,电镜观察贴附情况;MTT检测增殖情况;制备日本大耳白兔桡骨1.5 cm骨缺损模型,分三组。实验组1植入经Ad-GFP-h BMP转染的BMSCs载体;实验组2仅植入载体;空白组不植入任何载体,仅注射经Ad-GFP-h BMP转染的BMSCs。术后12周X线片观察骨缺损修复情况,取出缺损区标本行病理切片观察。[结果]A-W-MGC∕CS载体可较好贴附BMSCs且对细胞增殖无明显影响。实验组1骨缺损修复较好,支架材料完全降解;实验组2新生骨质量较差;空白组未见缺损修复,主要由纤维结缔组织填充。[结论]A-W-MGC∕CS构建的组织工程骨具有较好的骨缺损修复能力。     

PRP/脱蛋白异种骨修复兔桡骨骨缺损的组织学研究

目的探讨富血小板血浆(platelet-rich plasma,PRP)和脱蛋白牛松质骨复合物修复节段性骨缺损的疗效。方法新西兰大白兔28只,切除兔桡骨中下段1 cm的骨质,其中空白组骨缺损区不作处理,试验组骨缺损区植入PRP 脱蛋白牛松质骨,对照组骨缺损区单纯植入脱蛋白牛松质骨。于术后第2、4、8、12周分别处死7只试验动物,结果按Lane骨移植组织学评分标准评分,并进行图像分析,测其新生骨面积。结果术后实验组Lane骨移植组织学评分高于对照组,实验组新生骨面积明显高于对照组。结论复PRP异种脱蛋白骨可用于节段性骨缺损的修复,在骨缺损的修复中具有促进作用成骨方式为骨传导和骨诱导。     

HA、RBM、BMP及FS复合物修复骨缺损的实验研究

目的探讨羟基磷灰石HA、自体红骨髓RBM、骨形态发生蛋白(BMP)及纤维蛋白(FS)复合物修复骨缺损的能力及其作为人工骨移植替代材料的可行性。方法在新西兰大白兔双侧桡骨制备骨缺损模型,将HA-RBM-BMP-FS复合物植入骨缺损动物模型处,以自体骨移植及空白组(不植入任何物质)作为对照,在2、4、8、12周四个时间点分别进行大体标本观查、组织病理学、X线片观察及生物力学测试,比较三者修复骨缺损的能力。结果大体标本观查、组织病理学、X线片显示,在12周,HA-RBM-BMP-FS复合物与自体骨移植组骨缺损均已完全修复,HA无明显吸收,而空白对照组骨缺损未修复;生物力学测试显示自体骨移植组与HA-RBM-BMP-FS复合物组差异无显著性意义。结论HA-RBM-BMP-FS复合物具有较强的成骨能力,可修复骨缺损,并能作为自体骨移植的一种替代物。     

同种异体间充质干细胞复合纤维蛋白修复骨缺损

[目的]探讨骨髓间充质干细胞(m esenchym al stem cells,MSCs)的体外培养,以及同种异体MSCs复合纤维蛋白修复兔股骨髁松质骨缺损的效果。[方法]在日本大耳兔双侧股骨髁制作0.6 cm×1.0 cm松质骨缺损,左侧植入同种异体MSCs纤维蛋白复合物,右侧单纯植入纤维蛋白。分别于术后2、5、8周行放射学、组织学检查,以了解骨缺损修复情况。[结果]单纯植入纤维蛋白的一侧不能自行愈合。植入复合物的一侧术后2周可见少量骨组织生成,5周可见大量模糊骨痂,术后8周骨缺损基本愈合。除少量炎性细胞浸润外,各期均未见明显免疫排斥反应。[结论]同种异体MSCs复合纤维蛋白可有效修复兔股骨髁松质骨缺损,8周内机体的免疫排斥反应较弱。     

矿化蚕丝基骨材料修复兔桡骨节段性骨缺损

[目的]探讨仿生制备矿化蚕丝基骨材料在修复兔节段性骨缺损中的作用.[方法]骨缺损模型的设计为：在兔双侧桡骨上各做一个大约1.5 cm的骨缺损,在一侧植入矿化蚕丝基骨材料,另一侧作为对照,未植入任何材料.观察时间阶段为术后4、8、12周.[结果]在术后4、8、12周,分别行大体观察、放射线,组织学切片观察骨缺损的愈合情况.术后12周植入矿化蚕丝基骨材料的一侧兔桡骨缺损完全愈合.对照组缺损处未见骨愈合.[结论]矿化蚕丝基骨材料是比较理想的骨缺损的替代材料.     

骨软骨移植联合rhBMP -2/bFGF修复软骨缺损

[目的]探讨采用冷冻同种异体骨软骨移植,配合骨形态发生蛋白(rhBMP-2)/碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)修复软骨缺损的效果,为进一步应用于临床提供理论依据。[方法]48只日本大耳白兔,96个关节,随机分A、B、C、D组。A组采用骨软骨移植联合rhBMP-2/bFGF,B组单纯应用骨软骨移植,C组单纯局部注射rh-BMP-2/bFGF混悬液,D组用作空白对照。无菌条件下制作骨软骨缺损模型。术后第4、8、12周作解剖学观察、磁共振检查、组织学检查及软骨细胞记数、免疫组化检查。[结果]A组软骨缺损修复面光滑,呈瓷白色、半透明,B、C组未完全修复,D组无明显修复。A组修复软骨组织学评分与其他组比较差异有统计学意义(P<0.05),图像分析仪软骨细胞记数与其他组比较差异有统计学意义(P<0.05)。修复软骨Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性。[结论]联合应用冷冻同种异体骨软骨移植、rhBMP-2/bFGF,能促进新生软骨的形成,提高软骨缺损修复的质量。     

重组人工骨修复实验性骨缺损影像学评价

[目的]探讨重组人胰岛素样生长因子-1（recombinant human insulinlike growth factor-1，rhIGF-1）／珊瑚羟基磷灰石（coralline hydroxyapatite，CHA）／自体红骨髓（autogeneous red bone marrow，ARBM）复合修复骨缺损的能力。[方法]成年中国家兔54只，随机分为3组，制成双侧桡骨中段11mm骨-骨膜全层缺损模型，每组18只，每组动物左右两侧缺损分别随机植入2种不同材料：1组两侧分别植入材料A（CHA／ARBM／rhlGF．1）和B（CHA／ARBM）；2组植入C（CHA／rhIGF-1）和D（CHA）；3组植入E（自体皮质骨）和F（缺损旷置）。术后行大体、X线（2、4、8、12周）和^99mTc—MDP骨扫描（12周）观察。[结果]A组X线片显示桥接骨痂生长良好，12周时缺损修复。12周^99mTc—MDP骨显像示A和E组修复区高度核浓聚。[结论]CHA／ARBM／rhIGF-1重组人工骨移植可协同实现骨传导、骨诱导和骨再生作用，促进骨缺损重建。     

骨形态发生蛋白2基因治疗与缓释载体修复骨缺损的比较研究

[目的]比较骨形态发生蛋白2（BMP-2）基因治疗与生长因子缓释方法修复节段性骨缺损效果。[方法]于兔双侧桡骨中段造成1．5cm骨缺损，采用4种方法修复：A组植入转基因骨髓间质干细胞（MSCs）与PLA／PCL（聚乳酸／聚己内酯）支架的复合物；B组植入单纯MSCs与含重组BMP-2的PLA／PCL缓释载体的复合物；C组植入单纯MSCs与PLA／PCL复合物；D组植入单纯PLA／PCL。术后4、8、12周行X线、组织学、生物力学和骨密度等检测，[结果]A组体内植入4周后，成骨细胞和间质细胞呈BMP-2强阳性表达；其成骨速度及成骨质量均明显优于B组，12周时骨缺损完全修复、C组成骨能力较弱，而D组则无新骨形成，残留骨缺损。[结论]BMP-2基因治疗是修复节段性骨缺损的好方法。     

补骨脂多糖局部填充修复家兔关节软骨全层缺损的实验研究

目的探讨中药提取物补骨脂多糖局部运用修复兔关节软骨全层态发生蛋白／明胶复合物组（B组）、空白组（C组）,每组24只,48个关节。分别给予A缺损的可行性和部分机理。方法将72只成年健康日本大耳白兔随机分为补骨脂多糖组（A组）、人骨形组补骨脂多糖凝胶、B组骨形态发生蛋白／明胶复合物填充膝关节股骨内髁滑车面软骨全层缺损区,c组只做钻孔处理,空白对照。术后取标本行大体观察、HE染色、改良Pinsda法组织学评分的方法进行评估。结果补骨脂多糖和rhBMP!明胶复合物在2、4、8周缺损区填充均优于空白组,为乳白色半透明质软类透明软骨组织;组织学评分与空白组存在极显著性差异（P〈0．01）,用药组之间没有统计学意义（P〉0．05）。结论补骨脂多糖局部运用可以修复家兔关节软骨缺损,经组织学观察修复组织以透明软骨为主,接近正常关节软骨。其修复关节软骨缺损是可行的,具有很好的实用价值。     

异种脱蛋白骨复合物修复大段骨缺损的血管化观察

[目的]探讨异种脱蛋白骨(heterogeneous deprotein bone,HDPB)复合物修复胫骨大段骨缺损过程中的血管化实验研究,为异种脱蛋白骨的临床应用提供实验依据。[方法]山羊24只,在右侧胫骨中下段截除胫骨总长度20%形成节段性骨缺损,实验组18只,植入异种DPB 自体MSCs rhBMP2,用半环槽式外固定器固定。于术后每隔4周对3只进行股动脉墨汁灌注后处死,取新骨组织制成厚切片观察血管化情况,以另6只植入自体骨为对照。[结果]术后4~24周,实验组与对照组血管表现数目逐渐增多,排列渐趋规则,血管大小、分布区域趋向均匀。测量血管数目和面积,结果显示4~24周2组血管数目和面积统计学分析差异无显著性意义(P>0.05)。[结论]异种脱蛋白骨复合物修复大动物大块骨缺损过程中血管化程度与自体骨相当,可以作为组织工程支架材料,并对其免疫原性和成骨能力等性能进行进一步研究。     

两种不同处理方法对同种异体骨移植作用的实验研究

[目的]探讨两种不同处理方法对同种异体骨移植修复大段骨缺损疗效的实验研究。[方法]选取健康成年新西兰大白兔48只,随机分2组,实验1组:血管束植入同种异体骨修复组,实验2组:带血运骨膜包裹同种异体骨修复组。观察术后组织学切片,成骨量,生物力学,X线片等变化。比较两种术式修复骨缺损的差异。[结果]术后X线片观察实验2组较实验1组骨痂增加明显,光镜组织学检查实验2组较实验1组骨痂形成早,骨髓腔再通时间短。两组成骨量均在8周时达到峰值,实验2组在各时段成骨量均大于实验1组。三点弯曲试验结果示实验2组优于实验1组。[结论]带血运骨膜瓣包裹异体骨修复骨缺损优于单纯血管束植入同种异体骨修复骨缺损,带血运骨膜瓣包裹异体骨是修复大段骨缺损的较理想的方法。     

补肾密骨片结合骨髓移植对桡骨延迟愈合的实验研究

[目的]观察补肾密骨片结合经皮自体骨髓移植对骨折延迟愈合治疗后的骨密度和生物力学性能影响。[方法]预制新西兰大耳白兔骨延迟愈合模型，将75只兔随机分为四组：A组20只，饲料中加入补肾密骨片，骨延迟愈合区注入自体红骨髓2ml；B组20只，饲料中加入补肾密骨片，骨延迟愈合区不注入自体红骨髓；C组20只，饲料中不加补肾密骨片，骨延迟愈合区注入自体红骨髓；D组15只，造成骨延迟愈合模型后，饲料中不加补肾密骨片，骨延迟愈合区不注人自体红骨髓。治疗后12周处死动物取材，行骨密度及生物力学测试。[结果]骨密度及生物力学测试均显示A组骨愈合优于B、C、D组。[结论]补肾密骨片结合经皮自体骨髓移植治疗骨折延迟愈合的骨组织的骨密度及生物力学强度优于单一骨髓移植或中药治疗。     

Repair of osteochondral defects with hyaluronan- and polyester-based scaffolds

OBJECTIVE: The natural repair of osteochondral defects can be enhanced with biocompatible, biodegradable materials that support the repair process. It is our hypothesis that hyaluronan-based scaffolds are superior to synthetic scaffolds because they provide biological cues. We tested this thesis by comparing two hyaluronan-based scaffolds [auto cross-linked polysaccharide polymer (ACP) and HYAFF-11] to polyester-based scaffolds [poly(DL-lactic-co-glycolic acid) (PLGA) and poly(L-lactic acid) (PLLA)] with similar pore size, porosity and degradation times. DESIGN: Fifty-four rabbits received bilateral osteochondral defects. One defect received a hyaluronan-based scaffold and the contralateral defect received the corresponding polyester-based scaffold. Rabbits were euthanized 4, 12 and 20 weeks after surgery and the condyles dissected and processed for histology. RESULTS: Only ACP-treated defects presented bone at the base of the defect at 4 weeks. At 12 weeks, only defects treated with rapidly dissolving implants (ACP and PLGA) presented bone reconstitution consistently, while bone was present in only one third of those treated with slowly dissolving scaffolds (HYAFF-11 and PLLA). After 20 weeks, the articular surface of PLGA-treated defects presented fibrillation more frequently than in ACP-treated defects. The surface of defects treated with slowly dissolving scaffolds presented more cracks and fissures. CONCLUSIONS: The degradation rate of the scaffolds is critical for the repair process. Slowly dissolving scaffolds sustain thicker cartilage at the surface but, it frequently presents cracks and discontinuities. These scaffolds also delay bone formation at the base of the defects. Hyaluronan-based scaffolds appear to allow faster cell infiltration leading to faster tissue formation. The degradation of ACP leads to rapid bone formation while the slow degradation of HYAFF-11 prolongs the presence of cartilage and delays endochondral bone formation.