复合rhVEGF+rhBMP-2的钙磷骨水泥促进犬异体脱蛋白骨关节移植的成骨研究

目的:探讨钙磷骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)复合重组人血管内皮细胞生长因子(Recombinant human vas-cular endothelial growth factor,rhVEGF) 重组人骨形态发生蛋白-2(Recombinant human bone morphogenetic protein-2,rhBMP-2)与异体脱蛋白骨(Deproteinized bone,DPB)关节复合移植修复骨关节缺损的能力.方法:成年杂交犬36只,距关节面30mm切除右侧股骨下端制成半关节缺损模型,随机分成三组:A组:CPC/rhVEGF/rhBMP-2/DPB关节移植组;B组:rhVEGF/rhBMP-2/DPB关节移植组;C组:单纯的DPB关节移植组.于术后4、8、12、16周行大体形态学观察及X线检查、组织学检查并做Ⅰ型胶原免疫组织化学分析、透射电镜检查和生物力学测试,检测骨修复情况.结果:A组在大体形态学观察、X线片、组织学、电镜观察和生物力学测试,其成骨能力和质量均优于B、C两组,Ⅰ型胶原免疫组化图像分析和生物力学测试结果均优于B、C两组,差异有统计学意义(P＜0.01),B、C组间在各时间点差异无统计学意义(P＞0.05).结论:CPC/rh-VEGF/rh-BMP-2可促进异体脱蛋白骨关节移植的成骨能力,可加速移植体与受体骨愈合.     

钙磷骨水泥/复合脱蛋白骨关节移植血供重建的实验研究

目的　探讨钙磷骨水泥 /复合脱蛋白骨关节移植后的血供重建 ,以及与成骨能力的关系。方法　取新鲜新西兰大白兔股骨下段 (15 mm)制作成脱蛋白骨关节 ,并将 rh BMP、rh TNFα分别与脱蛋白骨关节和钙磷骨水泥进行复合。手术造成兔股骨下段 15 mm骨与关节缺损实验模型 ,将动物随机分成两组 ,A组 :将复合有 rn BMP和 rh TNFα的钙磷骨水泥在异体复合脱蛋白骨关节表面涂层和髓腔内填塞后 ,置换一侧股骨下端 ;B组 :单纯异体脱蛋白关节股骨下端移植 (对照组 )。植入后 4、8、12、16周分别行组织学检查以及 X线摄片 ,并于 16周行股动脉血管造影 ,了解局部血供重建情况。结果　 A组在移植后第 4周即可观察到大量新生血管出现 ,网织状骨形成。至第 12 - 16周时 ,复合脱蛋白骨关节完全存活 ,断端愈合。光镜下各时期的成骨面积 A组均大于 B组。股动脉血管造影示 A组移植部位周围血管数量明显多于B组和正常组。结论　 CPC/ DPB/ rh BMP/ rh TNFα复合脱蛋白骨关节具有良好的成骨能力 ,在体内能促进蛋白骨关节的血供重建、愈合和替代     

BMP、VEGF复合异种骨修复大段骨缺损的实验研究

目的　探讨骨形态发生蛋白 (BMP)结合血管内皮细胞生长因子 (VEGF)修复兔桡骨大段骨缺损的效果。方法　以聚乙烯吡咯啉酮 (PVP)作为VEGF的可溶性载体 ,以小牛松质骨为固体载体 ,制成小牛松质骨 BMP PVP VEGF、小牛松质骨 PVP BMP、小牛松质骨 PVP VEGF以及小牛松质骨 PVP载体 4种复合物 ,分别植入兔桡骨中段 15mm骨缺损处 ,在术后3,8,12周 ,通过大体解剖、X线片、病理组织切片、生物力学测试等方法观察各组骨愈合、力学强度。结果　在术后 3,8,12周 ,病理组织切片及X线片显示骨缺损修复程度小牛松质骨 BMP PVP VEGF组明显优于其余 3组。生物力学测试显示术后 12周小牛松质骨 BMP PVP VEGF组抗扭转强度明显优于其余 3组 ,近似于正常骨。结论　BMP和VEGF联用有明显促进骨缺损修复的作用 ,效果明显优于单纯应用BMP、VEGF和松质骨载体。     

磷酸钙骨水泥/BMP复合人工骨的理化性能及缓释作用

目的 研制CPC／BMP复合人工骨,检测其理化特性及缓释作用。方法 制备CPC／BMP及CPC骨块,扫描电子显微镜观察表面结构,用材料力学实验方法测定不同凝固时间的抗压强度和弹性模量的变化。测定孔隙率和体外溶解度,并以庆大霉素为例研究了CPC作为载体的缓释作用。结果 结晶后的材料呈多孔状结构,BMP呈微球状分布在孔隙间。测定的孔隙率为44.5%。骨块在体外实验有一定的溶解度。最初24h内,凝固时间与抗压强度和弹性模量成正相关,凝固2h后抗压强度达到极限强度的50％以上。24h基本达到最高强度,分别为51.0MPa和60.6MPa。对庆大霉素的释放可持续20d以上,20d累计释放出实验总量的84.5%。结论 材料多孔状结构利于骨生长,同时具有理想的力学强度、缓释作用和一定的溶解度,可望用于临床骨缺损的修复。     

同种异体骨脱钙骨基质联合BMP修复兔桡骨骨缺损的实验研究

目的：探讨异体脱钙骨基质（DBM）骨泥复合骨形态发生蛋白（BMP）修复家兔桡骨节段性骨缺损的作用。方法：日本大耳白兔54只,雌雄不限,随机分为3组,A组：空白组（缺损区不植入任何材料）,B组：对照组（缺损区植入金世植骨灵）,C组：实验组（缺损区植入DBM骨泥）。建立家兔单侧桡骨骨缺损模型,采用同种异体骨DBM骨泥复合BMP进行修复,复合骨泥中加入骨胶原作为塑形剂,术后4、8、12周观察新骨生成情况,通过形态学、X线、组织学及计算机图像分析等观察指标,并与对照组及空白组进行比较,客观评价骨泥诱导成骨及骨缺损修复能力。结果：DBM与BMP复合骨泥易根据骨缺损大小塑形,术中操作简单。术后A组骨缺损未获骨性修复,B、C组骨缺损均获得骨性愈合,且新骨面积测定显示B、C组间成骨速度无明显差异（P〉0．05）,比A组快（P〈O．01）。结论：异体DBM骨泥复合BMP具有良好的骨修复作用。     

异体脱钙骨基质复合bBMP修复兔桡骨骨缺损

目的：探讨异体脱钙骨基质复合BMP修复节段性骨缺损的能力。方法：64只新西兰大白兔采用桡骨15mm节段性骨缺损模型，随机分为4组，A组植入异体脱钙骨基质(Demineralized Bone Matrix,DBM)与牛骨形态发生蛋白(Bovine Bone Morphogentic Protein,bBMP)复合材料，B组植入异体DBIM，C组植入异体骨粒，D组为空白对照组。术后4、8、12、16w，进行放射学检查、病理组织学检查和计算机图像分析新生骨面积。结果：异体DBM与bBMP复合材料组骨生成、新骨面积和骨连接情况明显优于异体DBM组、异体骨粒组和空白对照组。结论：异体DBM复合BMP材料通过骨诱导和骨传导两种方式修复骨缺损，是一种较为理想、具有高效成骨活性的植骨材料。     

异体脱钙骨基质骨粒骨水泥骨形态发生蛋白复合材料的成骨诱导活性

目的：探讨异体脱钙骨基质（ＤＢＭ）骨粒、骨水泥（ＢＣ）及重组人骨形态发生蛋白－２（ｒｈＢＭＰ－２）复合骨制损修复材料成骨诱导活性。方法：小鼠股部股袋内植入复合材料,不同时间分别取材ＨＥ染色观察复合骨制损修复材料的异位诱导成骨活笥;检测不同复合质量比的复合材料的聚合温度。结果：第７日时材料外周即形成间充质组织包膜,并沿材料不规则裂隙向植入材料内部长入间充质组织。第１４日间充质组织继续大量长入且逐渐深     

缓释微囊化杜仲提取物复合钙磷骨水泥修复兔骨缺损

目的 探讨磷酸钙骨水泥（CPC）/杜仲微囊复合材料修复骨缺损的效果和最佳比例.方法 在新西兰兔双侧股骨髁部形成洞型骨缺损,实验侧骨缺损分为A、B组,分别置入含0.304、0.608mg/ml微囊杜仲提取物的CPC复合材料,对照侧置入CPC为C组,空白侧不填充为D组.在术后2、4、8、12周时取出股骨,进行大体观察、X线摄片、病理学观察及骨形成蛋白-2（BMP-2）和血管内皮生长因子（VEGF）免疫组化染色.结果 X线摄片提示术后12周B组植入材料无残留,A组有少量材料存留,C组材料明显存在.病理学观察术后4周B组骨水泥材料中成骨细胞生长活跃,A、C组仅在宿主骨表面有成骨细胞和新生血管 12周时A、B组髓腔贯通,C组髓腔未贯通,同时B组材料完全降解,A、C组材料未完全降解.统计学分析术后4周BMP-2因子实验组明显高于对照组,差异有统计学意义（P＜0.05）.结论 杜仲提取物给微囊包裹,以0.608mg/ml比例与CPC复合修复兔股骨髁缺损使杜仲有效成分缓释,诱导新骨形成作用强、降解时间快、优于CPC且比例较适宜.     

带血供骨膜瓣对异体骨移植血管化的影响

目的探讨带血供骨膜瓣对异体骨移植血管化的影响。方法将兔的股骨经去抗原化后作为供体，制作带血供骨膜瓣包裹同种异体骨修复兔大段骨缺损的模型，实验设置对照组，即未用带血供骨膜瓣包裹移植物。分别在术后4周、8周和16周分别对移植物及周围软组织、骨组织进行组织学观察（HE染色），对两组移植物进行免疫组织化学染色，显示内皮细胞生长因子（VEGF）的表达。对Ⅶ因子相关抗原特异性标记，比较不同时问微血管密度（MVD）的变化。结果实验组骨组织哈佛氏管内较早出现微血管；在相同阶段，实验组VEGF的表达强于对照组，MVD高于对照组。结论带血供骨膜瓣对异体骨移植的血管化过程有明显的促进作用。     

腺病毒 rhBMP-2转染兔 BMSCs 复合同种异体脱钙骨基质的生物相容性研究

目的：探讨腺病毒重组人骨形态发生蛋白-2（Ad-rhBMP-2）转染兔骨髓间充质干细胞（BMSCs）复合同种异体脱钙骨基质（DBM）的生物相容性。方法参照 Urist 方法制得兔同种异体 DBM 材料,免疫组化观察转染后 BMSCs 内 BMP-2表达情况;转染48 h 后复合同种异体 DBM 上,扫描电镜观察细胞生长、贴附情况,MTT 法检测细胞增殖情况。结果腺病毒转染48 h 后,BMSCs 能够表达 BMP-2,扫描电镜可见转染后的细胞在 DBM 上贴附良好并且大量增殖。MTT 检测结果显示,种植于DBM 上的转染后细胞增殖情况正常,与对照组比较差异无统计学意义（P ＞0．05）。结论Ad-BMP-2转染 BMSCs 与同种异体DBM 的生物相容性良好。     

bFGF与VEGF复合磷酸钙骨水泥修复 兔桡骨缺损的实验研究

目的：探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)与血管内皮生长因子(VEGF)促进骨生长是否具有协同作用。方法：36只家兔的双侧桡骨均建立1.0 cm的骨缺损实验模型后随机分为A,B,C,D组。其中A组为对照组,于骨缺损部位植入单纯磷酸钙骨水泥(CPC);B组植入复合bFGF的CPC,C组植入复合VEGF的CPC,D组植入联合应用bFGF和VEGF的CPC。分别于术后3,6,12周切取标本,通过X线摄片、骨密度测量、生物力学测试、组织形态学观察等手段,观察各个时期新骨形成的情况。结果：X线摄片显示12周时D组骨缺损完全修复,材料基本降解;B,C组骨缺损基本修复。骨密度测量显示术后12周时D组骨密度明显高于B,C两组(P＜0.05)。生物力学测试(12周时)显示D组最大抗折载荷明显高于B,C两组(P＜0.05)。组织形态学观察显示12周时,编织骨改建为成熟的板层骨,D组中皮质骨和髓腔的正常关系以及骨小梁正常的排列结构重新恢复,B和C组则未见骨髓腔再通。 结论：CPC/bFGF,CPC/VEGF和CPC/bFGF+VEGF 3组复合物均能促进骨组织生长及加速骨缺损的修复;CPC/bFGF+VEGF复合物促进骨组织生长的能力明显优于CPC/bFGF和CPC/VEGF复合物,说明bFGF与VEGF促进骨生长具有协同作用。     

磷酸钙骨水泥/骨形态发生蛋白复合人工骨的生物相容性

目的：将自行合成的磷酸钙骨水泥（CPC）作为载与BMP复合成人工骨,检测其生物相容性,方法：制备CPC／BMP及CPC骨块,免疫原性,对血液系统的影响街道一物相容性指标,结果：动物实验表明材料属无毒级,不含致热原,体外试验不引起溶血反应,对凝血功能无明显影响,植入兔或小鼠肌内未检测出特异性抗体,组织学检查未见免疫排斥反应,对肌肉无刺激作用,对体外培养的细胞增殖没有明显抑制作用,结论：材料有较好的生物相容性,临床使用安全。     

Reconstruction of orbital defect in rabbits with composite of calcium phosphate cement and recombinant human bone morphogenetic protein-2

Background Calcium phosphate cement （CPC） is a biocompatible and osteoconductive bone substitute, and recombinant human bone morphogenetic protein-2 （rhBMP-2） has strong osteoinductibility, therefore we developed a composite bone substitute with CPC and rhBMP-2 and evaluate its reconstruction effect in rabbit orbital defect.Methods Thirty-six rabbits were randomly divided into two groups and a 5 mmx5 mmx2 mm bone defect in the infraorbital rim was induced by surgery in each orbit （72 orbits in all）. The orbital defects were treated with pure CPC or composite of CPC and rhBMP-2. The osteogenesis ability of different bone substitute was evaluated by gross observation, histological examination, histomorphometrical evaluation, compressive load-to-failure testing, and scanning electron microscope （SEM）.Results Gross observation showed that both bone substitutes were safe and effective for reconstruction of orbital defect. However, histological examination, histomorphometrical evaluation and SEM showed that CPC/rhBMP-2 group had faster speed in new bone formation and degradation of substitute material than CPC group. Compressive load-to-failure testing showed that CPC/rhBMP-2 group had stronger compressive strength than CPC group at every stage with significant difference （P ＜0.05）.Conclusion Composite of CPC/rhBMP-2 is an ideal bioactive material for repairing orbital defect, with good osteoconductibility and osteoinductibility.     

Tissue-engineered calcium phosphate cement in rabbit femoral condylar bone defects

Background  Calcium phosphate cement (CPC) is a favorable bone-graft substitute, with excellent biocompatibility and osteoconductivity. However, its reduced osteoinductive ability may limit the utility of CPC. To increase its osteoinductive potential, this study aimed to prepare tissue-engineered CPC and evaluate its use in the repair of bone defects. The fate of transplanted seed cells in vivo was observed at the same time.

Methods  Tissue-engineered CPC was prepared by seeding CPC with encapsulated bone mesenchymal stem cells (BMSCs) expressing recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) and green fluorescent protein (GFP). Tissue-engineered CPC and pure CPC were implanted into rabbit femoral condyle bone defects respectively. Twelve weeks later, radiographs, morphological observations, histomorphometrical evaluations, and in vivo tracing were performed.

Results  The radiographs revealed better absorption and faster new bone formation for tissue-engineered CPC than pure CPC. Morphological and histomorphometrical evaluations indicated that tissue-engineered CPC separated into numerous small blocks, with active absorption and reconstruction noted, whereas the residual CPC area was larger in the group treated with pure CPC. In the tissue-engineered CPC group, in vivo tracing revealed numerous cells expressing both GFP and rhBMP-2 that were distributed in the medullar cavity and on the surface of bony trabeculae.

Conclusion  Tissue-engineered CPC can effectively repair bone defects, with allogenic seeded cells able to grow and differentiate in vivo after transplantation.

     

改良可吸收类磷酸钙骨水泥在犬牙槽骨缺损修复中的应用效果

目的探讨一种新型改良可吸收类磷酸钙骨水泥(CPC)在犬牙槽骨缺损修复中的成骨诱导活性。方法取6只健康、成年比格犬,每只犬下颌骨取2个实验点,左侧为实验组,右侧为对照组。分别将改良可吸收类骨水泥、单纯可吸收类骨水泥植入犬牙槽骨缺损内,于术后4、12、20周取材,通过组织学染色观察骨缺损区的新骨形成情况。结果 Giemsa染色、Von Kossa染色显示,术后4、12、20周实验组植骨材料降解量、成骨细胞数量、新生骨量均优于对照组;四环素荧光染色结果显示,实验组类骨质宽度明显宽于对照组。结论改良可吸收CPC在动物体内具有很好的生物相容性,动物无排异反应,是安全的植入材料;改良可吸收CPC在动物体内具有成骨诱导活性,可以有效弥补单纯使用CPC时成骨能力的不足,是良好的植骨替代材料。     

Reconstruction of orbital defect in rabbits with composite of calcium phosphate cement and recombinant human bone morphogenetic protein-2

PURPOSE Calcium phosphate cement (CPC) is a biocompatible and osteoconductive bone substitute, and recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) has strong osteoinductibility, therefore we developed a composite bone substitute with CPC and rhBMP-2 and evaluate its reconstruction effect in rabbit orbital defect. METHODS Thirty-six rabbits were randomly divided into two groups and a 5mm×5mm×2mm bone defect in the infraorbital rim was induced by surgery in each orbit (72 orbits in all). The orbital defects were treated with pure CPC or composite of CPC and rhBMP-2. The osteogenesis ability of different bone substitute was evaluated by gross observation, histological examination, histomorphometrical evaluation, compressive load-to-failure testing, and scanning electron microscope (SEM). RESULTS Gross observation showed that both bone substitutes were safe and effective for reconstruction of orbital defect. However, histological examination, histomorphometrical evaluation and SEM showed that CPC/rhBMP-2 group had faster speed in new bone formation and degradation of substitute material than CPC group. Compressive load-to-failure testing showed that CPC/rhBMP-2 group had stronger compressive strength than CPC group at every stage with significant difference (P<0.05). CONCLUSIONS Composite of CPC/rhBMP-2 is an ideal bioactive material for repairing orbital defect, with good osteoconductibility and osteoinductibility.     

骨髓基质干细胞联合rhBMP-2/rhVEGF治疗兔早期激素性股骨头缺血性坏死的实验研究

目的探讨BMSCs联合rhBMP-2/rhVEGF对早期激素性股骨头缺血性坏死的治疗作用。方法选取建立早期激素性股骨头坏死动物模型新西兰大白兔30只,随机分为5组,每组6只。A组:模型对照组;B组:单纯减压;C组:减压后植入BMSCs;D组:减压后植入BMSCs联合rhBMP-2;E组:减压后植入BMSCs联合rhBMP-2/rhVEGF。治疗后4、8周时各组取3只兔采用X线观察股骨头结构变化,病理组织学。结果 E组股骨头结构清晰,骨小梁结构完整,骨质破坏明显修复,空骨陷窝减少,大量新生的血管,其骨陷窝阳性数及与血管数目与各组比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论 BM-SCs联合rhBMP-2/rhVEGF治疗早期激素性股骨头坏死,促进作用血管形成,显著改善坏死股骨头的血运,促进骨修复。     

自制诱导型人工骨材料修复兔颅骨缺损实验研究

目的 观察自制诱导型人工骨材料在兔颅骨缺损修复中的作用.方法 选取健康成年新西兰大白兔,随机分成实验材料组(自制诱导型人工骨材料,M组)、实验对照组(同种异体冻干骨,B组)和空白对照组(N组).制备双侧颅顶骨8mm的骨缺损,分别植入相应材料.术后采取大体观察、血液化验、骨磨片组织形态观察及荧光双标记示踪等方法进行检测.结果 大体观察、骨磨片组织形态观察及荧光双标记示踪等提示M组材料植入后缺损区有明显新骨生长,B组有新骨生长,但M组较少,N组新骨生长不明显.外周血液检查显示M组LYM％与B组、N组比较差异无统计学意义.M组不同时间点血总蛋白、谷丙转氨酶、碱性磷酸酶及血钙等与N组比较差异均无统计学意义.尿素氮检测在16周虽然与N组差异有统计学意义,但是其数值在正常范围,提示对肾功能无影响.结论 自制诱导型人工骨植入机体后持续促进新骨生长,诱导成骨效果强于同种异体冻干骨,且在体内有较好的生物相容性.