异种脱蛋白松质骨支架在脊柱横突间融合中应用的可行性

背景：现如今关于组织工程骨的相关研究大多集中在骨干临界性骨缺损方面,关于其在脊柱融合中的相关研究和报道相对较少。 目的：探讨在脊柱横突间融合治疗中异种脱蛋白松质骨作为骨组织工程支架的应用可行性。 方法：取成年猪股骨远端松质部分,制备异种脱蛋白松质骨材料,与重组人骨形态发生蛋白复合后,再复合骨髓间充质干细胞制备组织工程骨。取24只山羊,制备横突间植骨床,随机均分为2组,观察组左侧植入组织工程骨,右侧植入载重组人骨形态发生蛋白的异种脱蛋白松质骨;对照组左侧植入自体髂骨,右侧植入异种脱蛋白松质骨。植入后4,8,12周获取融合节段,进行大体观察、X射线观察、组织学观察及生物力学检测。 结果与结论：X 射线显示,两组植入材料均固定良好,固定效果可靠。植入后不同时间点,各组植入材料均处于良好位置,材料周围组织未出现化脓或者坏死等,且均出现软组织长入、包裹,植入材料周围均未出现积液和坏死等,其中组织工程骨组影像学表现与组织学表现优于载重组人骨形态发生蛋白异种脱蛋白松质骨组、异种脱蛋白松质骨组,与自体骨最接近。植入后12周,组织工程骨组最大弯曲载荷最接近自体髂骨组,两组间比较差异无显著性意义。表明在脊柱横突间融合治疗中,异种脱蛋白松质骨作为骨组织工程支架具有一定的应用可行性。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

脊柱融合术中植骨材料的研究与应用进展

脊柱的稳定性对于维持脊柱的正常功能十分重要.脊柱外科常采用植骨融合术来获得长期的稳定效果.选择植骨材料应遵循安全有效、操作简便的原则.植骨材料的研究已有显著进展,目前临床使用的脊柱植骨材料主要包括自体骨、同种异体骨、各种骨移植替代材料等.     

骨形成蛋白（BMP）复合材料的研究与应用

骨形态形成蛋白(BMP)具有诱导成骨的作用,是目前研究生物活性材料的一个方面。本文从生物材料角度介绍了BMP的特性及其复合移植物用于修复骨缺损、骨不连等方面的近况。     

同种异体骨移植材料在脊柱融合中的应用

背景：脊柱融合术中选择有效的植骨材料十分有必要,自体骨移植被视为脊柱融合术的“金标准”,但其存在取骨区疼痛等并发症。同种异体骨供骨量充足、可避免取骨区并发症,不同的同种异体骨材料在不同部位的脊柱融合中展现了良好的成骨能力。目的：综述近年来同种异体骨移植材料在脊柱融合术中的应用现状。方法：检索1990-2022年间,在PubMed、Web of Science数据库和中国知网发表的相关中英文文献,英文检索词：“fresh frozen bone,autograft,allograft,freeze-dried bone,demineralized bone matrix,allograft spacer, spinal fusion”;中文检索词：“新鲜冰冻骨,自体骨,同种异体骨,冷冻干燥骨,脱矿骨基质,同种异体骨椎间融合器,脊柱融合”,经筛选后最终纳入95篇文献进行综述。结果与结论：新鲜冰冻骨由于其存在免疫排斥、传播疾病等风险临床运用较少;冷冻干燥骨移植虽然存在延迟愈合,但是其最终融合效果与自体骨相似;脱钙骨基质常作为自体骨填充剂或用于填充椎间融合器而最大发挥其融合能力,与硫酸钙或羟磷...     

BMP在48例骨及软组织肿瘤的免疫组化研究

以骨形态发生蛋白(BMP)的单克隆抗体ABC法,对36例骨肿瘤、12例软组织肿瘤进行免疫组化染色。结果12例软组织肿瘤阴性(纤维瘤2例,横纹肌肉瘤3例,平滑肌肉瘤7例),骨肿瘤阳性占89%(除外1例骨的恶性纤维组织细胞瘤,1例软骨肉瘤和2例间叶性软骨肉瘤)。认为:①BMP-McAb可用于区分肿瘤是否起源于成骨性结缔组织;②鉴于许多骨肿瘤皆有BMP,但生物学检测只有骨肉瘤、软骨肉瘤和骨样骨瘤有骨生成反应,提出可能和BMP含量有关,并认为免疫组化法优于生物学检测。     

骨钉和脱钙骨在骨创伤和骨缺损中的应用

目的：探讨同种异体冻干骨钉固定关节内骨折和脱钙骨移植治疗骨缺损的实用价值。方法：应用骨钉治疗关节内骨折７例，其中股骨头骨折４例，距骨骨折１例，内踝骨折２例；应用脱钙骨皮质骨条、松质骨粒移植治疗四肢骨折骨不连６例、骨良性病变切除术后骨缺损６例。结果：术后随访３～１２个月，骨钉固定者８个月后骨钉与宿主骨融合，脱钙骨皮质骨条和松质骨粒植骨者２～６个月愈合，无一例发生免疫排斥反应，近期效果满意。结论：认为骨钉为临床治疗关节内骨折提供了一种新的内固定材料，避免再次手术取内固定物，脱钙骨皮质骨条或骨粒适宜于骨不连和骨缺损的填充植骨治疗。     

rhBMP-2及其载体在脊柱融合中的应用研究进展

脊柱融合常采用自体骨移植 ,但其来源有限、假关节发生率高且常有供骨区痛等并发症。骨形态发生蛋白 2是诱导成骨活性最强的细胞因子之一 ,其基因重组产品———重组人骨形态发生蛋白 - 2 (ｒｈＢＭＰ 2 )是唯一获ＦＤＡ批准临床应用的成骨因子 ,本文就其在脊柱融合中的研究应用进展作一综述。1 ｒｈＢＭＰ 2的来源及成骨作用ＢＭＰ 2无明显种属特异性 ,可从动物骨中提取用于人体 ,但ＢＭＰ 2在骨组织中含量极微 (每千克骨约含 1μｇ) ,纯度和活性不一致 ,难以满足科研及临床应用。 1988年 ,Ｗｏｚｎｅｙ[1] 用ｃＤＮＡ探针杂交技术确定编码…     

数字标记点相关法在脊柱生物力学中的应用研究

脊柱是由刚度较大的椎体和刚度较小的椎问盘与韧带通过特殊的构型和连接所成的运动体。通过对数字标记点相关法对动物（牛）脊柱的生物力学行为进行测量，得出了比较合理的结果。实验表明，在相同的试验条件下（模拟生理环境纯力矩状态下），将脊柱中相邻脊椎（L4-L5）固定起来所表现出的力学行为，如位移、变形以及相邻脊椎之问的相对转动角度等，与没有固定时的脊柱的整体力学行为表现基本相同，没有太大的差别；而当将相邻三节脊椎（L3-L4-L5）固定起来的脊柱所表现的整体力学行为却与没有固定时的脊柱有着明显的不同。同时也验证了该测试方法的可行性，更能为其它类似情况研究提供了一种新的测试方法，并可为脊柱融合手术提供可靠的数据支持。     

硫酸钙/脱钙骨基质颗粒在颈椎椎体间融合中的应用

目的观察应用硫酸钙/脱钙骨基质颗粒作为植骨替代材料促进颈椎椎体间融合的效果。方法对35例患者﹙59个节段﹚行颈椎前路间隙减压植骨融合钛板固定术,椎体间植骨采用填充硫酸钙/脱钙骨基质颗粒的聚醚醚酮﹙PEEK﹚融合器。其中男19例,女16例,年龄32~65岁,平均53.2±12.5岁。其中神经根型颈椎病12例,脊髓型颈椎病15例,混合型颈椎病8例。术后观察JOA评分、颈椎曲度、椎体间融合情况。结果 35例均获随访,随访时间24个月。JOA评分术前为7.7±2.1,随访终止时为14.2±2.9﹙<0.01﹚,恢复率为69.9%。术后无钛板、螺钉断裂或松动,无融合器移位现象发生。所有融合节段均融合。结论颈椎前路减压融合术中使用填充硫酸钙/脱钙骨基质颗粒的PEEK椎体间融合器能够获得满意的椎体间融合。     

改良Galveston术式在脊柱－骨盆固定融合术中的应用

目的探讨通过改良的Galveston技术向髂骨内植入髂骨螺钉在脊柱骨盆固定融合术中的疗效。方法 2005年10月~2010年9月在腰骶部肿瘤、结核、陈旧骶骨骨折手术中应用改良Galveston术式进行脊柱-骨盆固定融合术(腰骶髂融合术)10例。男7例,女3例;年龄46~62岁,平均58岁。随访时间10~25个月,平均16个月。通过术前、术后影像学及随访症状缓解标准评价手术效果。结果手术时间190~250分钟,平均210分钟。术中未出现神经血管损伤等并发症。平均出血量1200ml。术后未出现感染、内固定物失败病例。按中华医学会骨科学分会脊柱学组腰背痛手术评定标准评价,优3例,良5例,可1例,优良率达90%。结论通过改良的Galveston技术向髂骨内植入髂骨螺钉在脊柱骨盆固定融合术中可获得满意的临床疗效。     

生物陶瓷及其BMP和TGF复合物修复节段性骨缺损及成骨效应的研究

目的 制备生物活性陶瓷细胞外基质复合材料,并通过动物体内骨植入研究,探讨人工骨材料对骨缺损的修复作用及相互作用机理,为骨替代材料临床应用提供依据.方法 合成TCP、CHA、HA,并将其作为BMP的载体,制备成TCP/BMP、CHA/BMP复合材料,植入兔桡骨10 mm骨缺损,同时加入TGF-β1,同时以单纯的TCP、CHA、HA材料组做对照.通过X线摄片及生物力学测定,扫描电镜及组织学染色分析等手段,观察新骨形成及材料的降解规律.结果 术后动物均无不良反应.复合材料组植入2周时,骨断端部位可见软骨细胞;4周时可见新生软骨及骨组织,并向板层骨转化;8周时材料界面可见板层骨形成,TCP、CHA材料明显降解吸收,骨形成量明显增加;16周时材料界面新生骨趋向成熟,CHA材料降解区域由大量板层骨、骨髓组织填充;24周时新骨形成进一步增加,骨组织接近正常,但HA降解不明显,复合材料组新骨形成量明显高于相应的单纯材料.骨组织标本放射学及扫描电镜检测结果与组织观察结果基本一致.16周生物力学测定最大负载、弯曲及张力指标接近正常,与相应的单纯材料相比差异有显著性意义,说明细胞外基质的加入不仅有效地促进了新骨的形成,同时也加速了新骨的钙化.结论 三种生物陶瓷是细胞外基质的理想载体,生物陶瓷基质复合材料对骨缺损有较强的修复能力,其中可降解生物陶瓷将是一类较为理想人工骨替代材料.     

慢病毒转染骨髓间充质干细胞在脊柱融合中的作用

目的 评价慢病毒转染的骨髓间充质干细胞诱导大鼠脊柱融合的能力.方法 构建携带骨形态发生蛋白2(BMP-2)的慢病毒并将其转染到骨髓间充质干细胞中,观察细胞的碱性磷酸酶染色和活性.并将转染的细胞移植到大鼠脊柱融合模型中,8周后处死大鼠,对其脊柱标本进行手触力学测试,Micro-CT扫描和组织学切片观察.结果 慢病毒转染细胞的碱性磷酸酶染色明显好于未转染细胞(3.2±0.4比1.1± 0.2,P＜0.05).转染的细胞移植到大鼠体内8周后,X线、Micro-CT、手触力学测试和组织学切片均显示转染的大鼠脊柱标本全部达到骨性融合.而未转染的大鼠脊柱标本均未融合.结论 慢病毒转染的骨髓间充质干细胞能够诱导脊柱融合,可作为基因载体工具用于脊柱融合.     

Compressive mechanical properties of demineralized and deproteinized cancellous bone

A method to completely demineralize and deproteinize bone was used to investigate the mechanical properties of either the mineral or protein phase in cancellous bone and compared to an untreated one. Compression tests on cancellous bovine femur and elk antler (Cervus elaphus canadensis) were performed on demineralized, deproteinized, and untreated samples in an air-dry condition. Results showed that the elastic modulus and compressive strength of the demineralized (protein only) and deproteinized (mineral only) samples were far lower than that of the untreated ones, indicating a strong synergetic effect between the two phases. Experimental data showed that the demineralized, deproteinized, and untreated samples can be modeled as cellular solids, with the strong dependence of mechanical properties on the relative density. Deformed samples were examined under SEM and different failure mechanisms were observed. Plastic buckling was observed in demineralized samples while brittle crushing was found in deproteinized ones.     

Correlation between ultrasound velocity and densitometry in fresh and demineralized cortical bone

OBJECTIVE:To compare ultrasound propagation velocity with densitometry in the diaphyseal compact cortical bone of whole sheep metatarsals.METHODS:The transverse ultrasound velocity and bone mineral density of 5-cm-long diaphyseal bone segments were first measured. The bone segments were then divided into four groups of 15 segments each and demineralized in an aqueous 0.5 N hydrochloric acid solution for 6, 12, 24 or 36 hours. All measurements were repeated after demineralization for each time duration and the values measured before and after demineralization were compared.RESULTS:Ultrasound velocity and bone mineral density decreased with demineralization time, and most differences in the pre- and post-demineralization values within each group and between groups were significant: A moderate correlation coefficient (r=0.75956) together with a moderate agreement was determined between both post-demineralization parameters, detected by the Bland-Altman method.CONCLUSION:We conclude that both ultrasound velocity and bone mineral density decrease as a result of demineralization, thus indicating that bone mineral content is of great importance for maintaining the acoustic parameters of cortical bone, as observed for cancellous bone. Ultrasound velocity can be used to evaluate both compact cortical bone quality and bone mineral density.     

硫酸钙人工骨复合培养骨髓间充质干细胞对骨诱导脊柱融合的影响

BACKGROUND: Biodegrable calcium sulfate artificial bone has a good biocompatibility, so it is used as a bone graft substitute in the treatment of spinal fusion. OBJECTIVE: To investigate the osteoinductive effects of the tissue-engineered bone made of bone marrow mesenchymal stem cells and calcium sulfate artificial bone in spinal fusion. METHODS: Bone marrow mesenchymal stem cells were cultured in vitro, and then combined with the calcium sulfate artificial bone. The composite material was observed under electron microscope. Totally 67 patients undergoing spinal fusion were enrolled, who were divided into control group (n=35) and observation group (n=32), receiving autologous iliac bone graft and autologous bone marrow mesenchymal stem cells combined with calcium sulfate transplantation, respectively. Subsequently, spinal fusion Lenke classification and low back outcome score were conducted. RESULTS AND CONCLUSION: Under electron microscope, the visible calcium sulfate artificial bone presented a good porous structure, on which bone marrow mesenchymal stem cells grew and adhered well. Slightly but insignificantly better outcomes in the spinal fusion through the use of the Lenke classification system were obtained in the observation group than the control group after surgery (P > 0.05). Besides, scores on low back outcomes in both two groups were significantly higher than baseline data (P < 0.05). These results suggest that the tissue-engineered bone made of calcium sulfate artificial bone as the scaffold and bone marrow mesenchymal stem cells as seed cells can exert a good osteoinduction in spinal fusion, and obtain ideal effects.     

硫酸钙/脱钙骨基质和同种异体骨在颈椎前路椎间盘切除减压融合中的疗效对比

文题释义：硫酸钙/脱钙骨基质：是一种从人体骨骼中提取的酸性有机质,保留了许多骨原蛋白成分,这些蛋白成分被认为是有效的成骨因子,但在脱矿质过程中脱钙骨基质表面的抗原结构遭到破坏,因此不产生免疫排斥反应。 六点评分法：在椎体的6个表面(前部、后部、上部、下部和2个侧面)的每一个面上,融合器和椎体相邻终板之间的桥接骨作为一个指示点。背景：不同的骨移植替代物被广泛应用于临床骨修复及组织重建中,但目前对于哪种骨移植材料可获得良好的骨融合业界并没有明确的定论。 目的：对比在Zero-P融合器内填充不同骨移植物行单节段颈椎前路椎间盘切除减压融合治疗脊神经根型颈椎病的临床疗效。方法：选择2017年1月至2019年1月山西医科大学第二医院收治的77例脊神经根型颈椎病患者,均进行单节段颈椎前路椎间盘切除减压融合手术,依据植骨材料分为硫酸钙/脱钙骨基质组(n=27)、同种异体骨组(n=24)及自体骨组(n=26)。术后随访1年,评估颈脊髓损伤JOA评分、目测类比评分及颈椎残障功能指数评分,影像学观察植骨融合及颈椎曲度、椎间隙高度变化。试验获得山西医科大学第二医院伦理委员会批准。结果与结论：①3组术后1年的颈脊髓损伤JOA 评分、目测类比评分及颈椎残障功能指数评分均较术前改善(P < 0.05),但3组间比较差异均无显著性意义(P > 0.05);②3组术后1年的颈椎曲度、椎间隙高度均较术前增加(P < 0.05),但3组间比较差异均无显著性意义(P > 0.05);③3组在术后第6个月均实现了骨性融合,硫酸钙/脱钙骨基质组骨融合程度接近自体骨组(P > 0.05),同种异体骨组骨融合程度弱于自体骨组(P < 0.05);④结果表明,使用硫酸钙/脱钙骨基质行颈椎前路椎间盘切除减压融合可获得良好的骨性融合,且与自体骨相当,优于同种异体骨。ORCID:0000-0003-2496-9097(李永涛) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

纳米人工骨在颈前路植骨融合中的应用

背景：纳米羟基磷灰石/聚酰胺人工骨具有良好的生物相容性与较强的组织结合力,在恢复神经功能方面具有显著作用。目的：探讨颈前路植骨融合中应用纳米羟基磷灰石/聚酰胺人工骨代替自体髂骨治疗的临床效果。方法：采用随机数字表法将96例颈椎病和颈椎创伤脱位患者均分为观察组和对照组,两组患者均进行颈前路植骨融合治疗,观察组植入纳米羟基磷灰石/聚酰胺人工骨,对照组植入自体髂骨。比较两组手术情况、植入后不同时间随访的日本骨科协会(JOA)脊髓功能评分、椎体高度丢失及植骨融合率。结果与结论：两组手术时间、术后下床活动时间、术后住院时间比较差异无显著性意义(P > 0.05),观察组术中出血量显著低于对照组(P < 0.05)。两组随访3,6个月及末次随访的JOA评分均高于治疗前(P < 0.05),但两组间不同时间点JOA评分比较差异无显著性意义(P > 0.05);两组随访6个月及末次随访的椎体高度丢失程度、植骨融合率比较差异均无显著性意义(P > 0.05);两组均未发生与植骨材料相关的不良反应。表明颈前路植骨融合中应用纳米羟基磷灰石/聚酰胺人工骨具有与自体髂骨相当的临床效果。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     

实验性骨延长区BMP2的基因表达和细胞定位

目的：了解骨延长过程中BMP2基因在骨延长区组织细胞的表达和定位，从分子水平探讨延长区骨修复的机制。方法：采用兔胫骨上干骺端截骨延长动物模型，24只新西兰大白兔分8个时相点取材。通过延长区组织石蜡切片，BMP2地高辛标记的mRNA探针原位杂交。结果：BMP2 mRNA阳性表达持续到延长结束后20d，表达主要定位于延长区假性生长板中的成纤维细胞样间充质细胞、成纤维细胞、骨膜生发层的骨形成细胞及骨小梁边缘的成骨细胞，并随着骨延长不同阶段而有所变化。达到预定延长长度20d以后，延长区BMP2 mRNA表达逐渐转为阴性。结论：骨延长区BMP2 mRNA的表达和细胞定位与骨折愈合不同。BMP2在延长区高水平、长时效的表达对其骨修复具有重要作用，使延长区骨组织能够持续形成，短时间内以骨再生形式修复大段延长间隙。     

重组人类骨形态发生蛋白2复合纤维蛋白凝胶与血管内皮生长因子进行的脊柱融合

BACKGROUND: Bone morphogenetic protein 2 possesses osteoinduction, and vascular endothelial growth factor plays a positive regulatory role in osteogenesis and bone repair. So what will happen if both of them are used for spinal fusion?