磷酸钙骨水泥作为骨形成蛋白载体修复节段性骨缺损及相关研究

目的 制备CPC/BMP复合人工骨，通过动物实验研究其对骨缺损的修复作用及相关问题，探讨临床应用的可能性。方法 参考有关文献方法合成CPC，并将其作为BMP的载体制成CPC/BMP复合物，植入兔桡骨15mm骨缺损处，术后不同时间处死动物。通过生物力学测定，组织学染色分析，电镜扫描及X射线电子能谱分析。X线摄片，无机质含量测定以及骨密度测定等手段观察新骨形成和材料降解情况。同时以单纯的CPC及空白组作为对照研究。综合评价CPC/BMP对骨缺损的修复能力及对机体的影响。结果 术后CPC/BMP和CPC两组动物均无毒性反应。随着时间的延长，血清中碱性磷酸酶浓度逐渐升高，尤以CPC/BMP组显著，提示CPC/BMP复合物和单纯的CPC均可以促进新骨形成，前者新骨形成量大，骨修复能力明显好于后者。CPC/BMP植入2周时可见大量间充质细胞分化，在材料与骨端之间出现一层软骨细胞。4周时软骨细胞向编织骨分化，16周时板骨层骨长人材料并与之相互分割包裹，24周时骨缺损初步修复，新骨密度明显高于CPC组，说明BMP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。24周组标本生物力学测定结果表明，新骨形成的同时伴随材料的降解，CPC组材料降解速度缓慢，CPC/BMP组降解速度优于CPC组，但24周时仍有部分材料残存。在新骨形成和材料降解过程中可出现血清钙浓度的一过性升高。结论 CPC是BMP的理想载体。CPC/BMP生物活性人工骨对骨缺损有较强的修复能力，可望成为新型的骨缺损修复材料。     

大段仿生活性人工骨修复犬长骨缺损的实验研究

[目的]观察大段活性人工骨对大动物骨缺损的修复效果,了解材料的降解性。[方法]以快速成形技术制备犬用PLLA.cTCP大段人工骨载体材料,按3 mg/块材料的标准复合rhBMP-2制备犬用大段活性人工骨。以犬桡骨2.0 cm骨缺损为实验模型,将大段活性人工骨(实验组)和单纯载体材料(对照组)植入骨缺损,通过影像学、组织学、生物力学检查评价骨缺损的修复效果,通过图像分析仪分析材料的降解情况。[结果]影像学检查表明,实验组术后12周骨痂与断端完全连接,术后24周骨痂塑形良好。对照组术后24周无骨痂生长,缺损未修复。组织学检查证明,实验组术后12周骨痂外层形成板层骨,中央形成小梁骨及骨髓组织,材料部分吸收;术后24周,骨痂板层骨致密,小梁骨减少,骨髓组织增多,材料进一步降解。对照组术后12周纤维组织将材料包裹并长入其中,材料部分降解;术后24周材料被纤维组织分割包裹,材料进一步降解。术后12周实验组和对照组的降解率分别为43.2%和35.7%,术后24周58.4%和45.4%。生物力学检测证明,术后24周实验组桡骨的抗弯强度超过正常骨的强度。[结论]PLLA.cTCP大段活性人工骨对大动物骨缺损有良好的修复效果,材料的降解性还需要改善。     

大段仿生活性人工骨修复兔长骨缺损的实验研究

目的观察以聚左旋乳酸、磷酸三钙、重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)制备的大段仿生活性人工骨对骨缺损的修复效果。方法利用快速成形技术制备多孔状的聚左旋乳酸-磷酸三钙大段人工骨载体材料,负压复合rhBMP-2后制备成大段仿生活性人工骨。将36只新西兰大白兔随机等分为三组,手术造成右前臂桡骨中上段15mm骨缺损。实验组植入15mm仿生活性人工骨,对照组a为材料对照,对照组b为空白对照。通过影像学、组织学、骨密度检查及图像分析技术观察骨缺损的修复效果及材料的降解情况。结果①影像学结果表明,实验组术后12周新生骨痂将缺损修复,修复率100%,术后24周骨痂塑形良好。两对照组术后24周内均无骨痂形成,缺损未修复。②组织学显示:实验组术后12周骨痂外层为皮质骨,中央为含有骨岛的载体材料,术后24周骨痂皮质骨与材料之间形成贯通的髓腔;材料对照组术后12周缺损区为纤维组织包裹的载体材料,空白对照组形成纤维连接。③实验组术后12、24周的骨密度值分别为正常值的70.6%和96.8%。④术后12周实验组和材料对照组的降解率分别是38.3%和31.4%,术后24周分别为54.2%和43.4%。结论以聚左旋乳酸、磷酸三钙和rhBMP-2制备的大段仿生活性人工骨对骨缺损具有良好的修复作用。     

牛脱蛋白松质骨、胶原、BMP、RBM复合物修复骨缺损的实验研究

目的 探讨牛脱蛋白松质骨，胶原，骨形态发生蛋白（BMP），自体红骨髓（RBM）复合物修复骨缺损的能力及其作用自体骨移植替代材料的合理性，可行性。方法 在42只家兔双侧桡骨中段制备骨缺损模型，分为4组：牛脱蛋白松质骨，胶原，BMP，RBM复合物植入组（A1组：20侧），单纯牛脱蛋白松质骨植入组（A2组，20例），自体骨植入组（B1组：20侧），空白对照（B2组：20侧）。在2，4，8，12周分别进行大体标本观察，X线检查，病理组织学检查及生物力学测试。结果 12周时，A1组，B1组骨缺损均已完全修复，而A2组，B2组骨缺损未修复；生物力学测试术后4周A1组的最大扭矩和抗扭刚度均高于B1组，而术后8周后则无显著性差异。结论 牛脱蛋白松质骨，胶原，BMP，RBM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材料。     

hBMP2/hVEGF165双基因腺病毒修饰BMSCs复合n-HA/PA66修复骨缺损影像学观察

[目的]探讨携带h BMP2/h VEGF165双基因重组腺病毒共修饰BMSCs复合多孔n-HA/PA66修复兔桡骨大段骨缺损在不同时相点影像学动态变化和临床影像评估的可靠性。[方法]选取40只成年新西兰大白兔,雄性,体重2.8~3.1 kg,采用完全随机法分为2大组,每组20只,手术制作15 mm双侧桡骨中段骨缺损模型。A1组:左侧骨缺损处不植入任何材料为空白对照组;A2组:右侧骨缺损处植入h BMP2/BMSCs/n-HA/PA 66人工骨材料;B1组:左侧骨缺损处植入BMSCs/n-HA/PA66人工骨材料;B2组:右侧骨缺损处植入h BMP2/h VEGF165/BMSCs/n-HA/PA 66人工骨材料。分别于术后2、4、8、12周进行X线、CT三维重建观察和甲苯胺蓝组织染色观察。[结果]B2组各个时期Lane-Sandhu法X线射线评分均高于其他各组,差异有统计学意义(P0.05),A2组优于B1组(P0.05),A1组最差(P0.05);且CT三维重建骨形成量和组织染色效果均优于同期其他各组。[结论]h BMP2/h VEGF165双基因重组腺病毒共修饰BMSCs复合多孔n-HA/PA66人工骨材料治疗兔大段骨缺损,影像学观察,直观、形象地显示了其持久、稳定、高效的骨修复作用,为基因治疗复合人工骨材料修复骨缺损提供了良好的实验依据。     

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。     

微小颗粒骨磷酸钙复合物作为骨组织工程支架材料的实验研究

目的探讨使用同种异体微小颗粒骨磷酸钙骨水泥（CPC）复合物作为骨组织工程支架材料的方法。方法采用同种异体微小颗粒骨CPC复合物作为支架材料，将rh—BMP与CPC液相混合，再与兔骨膜成骨细胞及毛细血管内皮细胞复合培养，制成组织工程化人工骨。将人工骨移植到兔骶棘肌肌袋内，于术后4、8、12周进行Masson三色法组织学观察、扫描及透射电镜观察，观察其骨化及血管化情况。再将兔的桡骨制成骨缺损模型，用组织工程人工骨进行修复，于术后4、8、12周摄X线片检查、苏木精-伊红染色，观察骨缺损修复情况。结果肌袋内成骨实验，除4周时A组与B组的新骨形成面积百分比无显著性差异（P〉0．05）外，其余时间段两组的新生骨面积及新生血管面积相比具有显著性差异（P〈0．05）。修复骨缺损实验，A组新骨形成的速度、质量均明显优于B组。结论同种异体微小颗粒骨CPC复合物是一种良好的骨组织工程支架材料，有利于组织工程骨快速完成骨化及血管化。     

自固化磷酸钙复合BMP及同种异体骨修复兔股骨大段骨缺损

[目的] 观察一种新型自固化磷酸钙（CPC）复合BMP与同种异体骨修复兔股骨节段性骨缺损的效果，为临床复合应用大段同种异体骨移植提供参考。[方法] 54只新西兰大白兔随机分成3组，于一侧股骨中上段造成2cm长皮质骨缺损模型，分别进行：A组复合BMP与CPC的新鲜冷冻同种异体骨移植；B组单纯新鲜冷冻同种异体骨移植；C组自体大段骨移植。移植骨均用直径3mm三棱髓内针固定。于术后4、8、12周，进行影像学、组织学检查，对比各组移植骨愈合过程与修复效果。[结果] CPC复合BMP大段同种异体骨移植早期骨修复效果优于单纯异体骨移植（P〈0．01），与自体骨移植修复效果相似，至12周3组均达骨性愈合，以A组及C组骨修复塑形较好。CPC复合BMP组骨痂量较多，分布于移植骨与宿主骨结合部及移植骨周围，形成皮质骨外骨桥，并较早在异体骨外表面形成破骨与成骨，异体骨内哈佛氏管扩大，衬垫细胞、成骨细胞、破骨细胞及血细胞较其它组多。CPC随着新骨的形成及改建塑形逐步缓慢降解。[结论] CPC复合BMP对大段同种异体骨移植的愈合及替代有增强和促进作用。     

组织工程骨修复兔颅骨缺损中骨形态发生蛋白的表达

目的 探讨组织工程骨修复骨缺损,内源性骨形态发生蛋白（BMP）在组织工程骨再生过程中的分布及作用,方法 将自体成骨样细胞即刻种植在胶原包埋的聚羟基乙酸（PGA）基质材料上, 然后将该复合体或单纯基质材料移植到兔颅骨的一侧全层骨缺损区,作为实验侧Ⅰ或实验侧Ⅱ。对凤对照,不作任何植入。18只新西兰兔分别于术后3、8及14天处死,标本行组织学及BMP免疫组织化学检查,切片上,确定骨缺损区中央,距骨断端2mm、5mm为A、B、C三区,利用真彩色计算机图像分析系统在各区间测量BMP值。结果 术后3天,实验侧Ⅰ基质间存在BMP阳性细胞,8天时,实验侧Ⅰ新骨形成明显优于实验侧Ⅱ及对照侧。14天时,实验侧Ⅰ可见骨小梁形成,对照侧为纤维组织修复。BMP定量分析中,实验侧（Ⅰ、Ⅱ）三区的BMP值高于对照侧,但实验侧的浓度梯度差值小于对照侧。结论 即刻种植于PGA基质材料上的成骨样细胞在体内可合成和分泌BMP,利用组织工程技术将内源性BMP局限于骨缺损区,提高内源性BMP浓度并改善其分布,可能是组织工程骨诱导骨再生机制之一。     

多孔磷酸三钙与自体红骨髓复合移植修复骨缺损的临床应用

为观察多孔磷酸三钙（ｔｒｉｃａｌｃｉｕｍｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ＴＣＰ）与自体红骨髓（ｂｏｎｅ－ｍａｒｒｏｗ，ＢＭ）复合移植修复骨缺损的临床应用效果，应用ＴＣＰ－ＢＭ复合移植，修复骨缺损２１例，其中肿瘤性骨缺损１７例，陈旧性骨折骨缺损４例。术后定期拍摄Ｘ线片复查。术后６周，植入人工骨与周围骨组织界面间已有明显新骨形成；术后３个月，植入材料与周围骨组织愈合成一体。随访１～３年，结果显示植入材料的成骨作用明显，效果满意。ＴＣＰ－ＢＭ具有骨传导和骨诱导双重成骨作用，能促进新骨形成和加快骨缺损修复，是治疗骨缺损较理想的方法之一     

Reindeer BMP extract in the healing of critical-size bone defects in the radius of the rabbit

Background?Native BMP extracts from reindeer effectively induce ectopic new bone formation in vivo, but their bone healing properties have not yet been evaluated. We investigated the effect of reindeer BMP extracts on the healing of long bone defects.

Methods?The implants tested contained 5?mg or 10?mg of unsterilized BMP extract from reindeer and 10?mg of gamma-sterilized BMP extract administered with collagen carrier (Lyostypt, B. Braun, Germany). 70 μg of rhBMP-2 with collagen carrier (InductOs; Wyeth Europa) served as positive control, and collagen implants (Lyostypt) and untreated defects served as negative controls. New Zealand White rabbits with 1.5?cm of critical-size radius bone defects were used, with 8 weeks of follow-up.

Results?Radiographic analysis showed bone formation (BF) to be higher in all groups containing BMPs than in the untreated controls. BF was also higher in the rhBMP-2 group, and marginally higher in the group treated with 10?mg of unsterilized reindeer BMP extract (p = 0.06) as compared to the collagen controls. Bone union (BU) was better in the unsterilized BMP extract groups and rhBMP-2 group than in the untreated controls. BU was also better in the implants with 10?mg of unsterilized reindeer BMP extract and rhBMP-2 than in the collagen-treated implants. The mean area of new bone at the site of the defect proved to be higher in all implants containing BMP than in the untreated defects. It was also higher in the groups with 10?mg of unsterilized reindeer BMP extract and rhBMP-2 than in the collagen-treated controls. Mechanical tests showed torsional stiffness of the bones to be higher in the group with 10?mg of unsterilized BMP extract than in the collagen group. The mean cross-sectional bone area measured by pQCT densitometry was higher in the rhBMP-2 group than in the collagen group. The mean bone density at the defect area was higher in the group with 10?mg of unsterilized BMP than in the rhBMP-2 group.

Interpretation?We conclude that both reindeer BMP extract and rhBMP-2 induced improved healing of the rabbit radius bone defects at the doses used. Gamma sterilization of reindeer BMP extract reduced osteoinductivity slightly, but not significantly.     

纤维蛋白凝胶复合骨形态发生蛋白和庆大霉素缓释药物治疗感染性骨缺损的实验研究

目的 探讨将纤维蛋白凝胶(FG)作为骨形态发生蛋白(BMP)及庆大霉素的共同载体,一期治疗感染性骨缺损。方法 48只青紫兰兔,制作慢性骨髓炎模型,清创后造成胫骨干骺端内侧1.5 cm长半环形骨缺损,采用三种方法进行处理:A组,植入FG、BMP和庆大霉素复合物;B组植入FG/BMP复合物;C组作为空白对照。术后观察动物一般情况,作骨细菌培养及其计数,X线摄片及组织学检查。结果 A组感染控制及骨修复均良好,感染控制率、再生骨量明显优于B组;B、C两组在感染控制率上无显著差异;C组动物骨修复差。结论 FG、BMP及庆大霉素复合物具有抗感染及促进成骨的双重作用,可用于感染性骨缺损的治疗,也可用于污染严重的开放性损伤造成的骨缺损的治疗,方法简便、易行。     

骨形态蛋白与骨基质明胶复合修复骨缺损的实验研究

通过骨形态蛋白（ＢＭＰ）与其前身物质骨基质明胶（ＢＭＧ）复合，修复家兔桡骨缺损，同时以ＢＭＰ与羟基磷灰石（ＨＡ）复合作实验对照。结果发现：ＢＭＰ／ＢＭＧ组第４周即在骨缺损区出现纤维性骨痂，第８周可见大量的骨小梁形成，第１２周ＢＭＰ完全被吸收，为新生的骨组织所代替，第１６周出现髓腔再通现象。而ＢＭＰ／ＨＡ复合组，虽然在第４、８周也有纤维性骨痂形成，但ＨＡ不被吸收；第１２、１６周与第８周相似，无髓腔再     

生物可降解活性材料修复兔桡骨缺损的实验研究

目的 探讨用可降解多孔块状聚己内酯（PCL）作为骨形态发生蛋白（BMP）的载体,修复骨缺损的可行性。方法 采用兔桡骨骨缺损模型,用上述具有生物活性复合材料修复骨缺损,同时对照单纯PCL及同种异体脱钙骨,经不同的时间的X线片、X线计量学、组织形态学及电镜观察,了解PCL／BMP复合物的成骨作用。结果 PCL／BMP组不同时间新骨形成的量均优于单纯PCL组,其骨缺损修复的方式和速度与同种异体脱钙骨较相似。电镜观察表明,PCL的降解过程与单纯PCL组相比较,PCL／BMP组的降解速度较快,更符合骨缺损愈合的需要。结论 PCL是BMP的良好载体,有修复骨缺损的临床应用可行性。     

干细胞移植和BMP2基因治疗修复骨损伤和坏死的实验研究

目的:根据老年骨缺损和股骨头坏死实验模型的研究结果来评价干细胞移植和BMP2基因治疗的方法是否可用于一些特殊损伤和疾病的治疗.方法:从不同年龄段大鼠、羊骨髓中分离培养骨髓间充质干细胞,利用含BMP-2基因或βal基因的腺病毒载体感染干细胞,通过酶联免疫测定方法检测基因转染细胞培养上清中BMP-2蛋白的含量.利用基因转染细胞和多孔三磷酸钙复合,回植后修复24月龄老年大鼠股骨干6毫米节段性缺损和实验性羊股骨头坏死.通过组织学观察和生物力学测定来评价比较BMP-2治疗组和βgal对照组的新骨形成情况和修复组织的强度.结果:基因转染细胞培养上清中BMP-2蛋白的含量随时间延长而逐渐上升,不同年龄大鼠干细胞BMP-2转染后蛋白质的分泌水平没有明显差异.组织学观察表明BMP-2基因转染细胞和多孔三磷酸钙复合物已成功修复24月龄老年大鼠股骨干6毫米节段性缺损和实验性羊股骨头坏死,BMP-2治疗组的新骨形成明显多于βgal对照组(P＜0.05).治疗后第16周,BMP-2治疗组股骨头修复组织的最大压缩强度和弹性模量也明显高于Bgal对照组(P＜0.05).结论:BMP-2基因转染的自体骨髓间充质干细胞和多孔三磷酸钙复合后回植可有效修复老年大鼠骨缺损并重建羊坏死股骨头的功能.     

带血供肌瓣作为骨形态发生蛋白载体修复骨缺损的实验研究

目的 探讨带血供肌瓣作为骨形态发生蛋白（BMP）载体修复骨缺损的可行性。方法 观察带血从肌瓣复合BMP和单纯BMP组修复骨缺损时的成骨情况;对纤维蛋白粘合剂、带血供肌瓣、无血运肌瓣、同种异体脱钙骨4种不同BMP载体的成骨能力进行比较。结果 以指深屈肌支为蒂制备的带血供肌瓣复合BMP修复骨缺损,效果优于单纯BMP组;带血供肌瓣联合纤维蛋白粘合剂复合BMP修复骨缺损,效果优于单纯BMP组;带血供肌瓣联合纤维蛋白粘合剂复合BMP组修复骨缺损,效果优于其它载体。结论 带血供肌瓣可作为BMP的良好载体。带血供肌瓣联合纤维蛋白粘合剂作BMP的载体效果更优。     

The role of cell type in bone healing mediated by ex vivo gene therapy

Background The ideal cellular vehicle for use in cell-mediated gene therapy to enhance bone healing has not yet been identified. The purpose of this study was to compare the capacity of two types of cells transduced with retro-bone morphogenetic protein 4 (BMP4)—muscle-derived cells (MDCs) and unfractioned bone marrow stromal cells (BMSCs).Method Primary rat MDCs and unfractioned rat BMSCs were transduced with a retrovirus to express BMP4. A 7-mm, critical-sized femur defect was created in adult rats, and 5×10⁶ transduced cells were implanted into the femoral defect. Bone healing was monitored radiographically and histologically at 4, 8, and 12 weeks post-implantation.Results All specimens in the MDC-BMP4 group and BMSC-BMP4 group showed a bridging callus at 8 and 12 weeks. At 12 weeks post-implantation the calluses of the MDC-BMP4 femora displayed significantly higher bone photodensity than the BMSC-BMP4 femora (P<0.05). Histomorphometry revealed no difference between the two treatment groups. However, non-union between newly formed and original bone was observed in none of the MDC femora but in six femora from the BMSC-BMP4 group.Conclusion Both MDCs and unfractioned BMSCs can improve healing of a critical-sized bone defect following transduction of the cells with retroBMP4. However, MDCs appear to yield superior results when compared with BMSCs in terms of improved healing of segmental defects.     

三种移植骨材料修复骨缺损能力的比较研究

目的 研究单纯异种无机骨，复合骨髓异种无机骨以及自体皮质骨修复骨缺损的能力。方法 取健康6月龄纯系新西兰大白兔22只，制作兔桡骨节段性骨缺损（1.5cm)模型。根据植入物的不同，随机分为自体皮质骨组（10肢），单纯异种无机骨组（10肢），复合骨髓的异种无机骨组（20肢）和空白对照组（4肢），术后2、4、6、8、12周进行放射线片和组织学观察。结果 单纯异种无机骨植入组，直至12周，仍为缓慢的骨传导过程，周边骨小梁向无机骨内爬行替代，异种无机骨内大部分为纤维组织，只有少数中心区域有新骨形成，而复合骨髓的异种无机骨植入后2周即有新骨形成，8周无机骨基本吸收替代完毕，12周髓腔形成，塑形改造，基本相关于自体皮质骨移植的融合速度，结论 复合骨髓的异种无机骨的成骨能力明显优于单纯异种无机骨，与自体皮质骨相当。     

骨胶原的制备及作为骨形成蛋白载体修复骨缺损的研究

在提取BMP的过程中,从废去的中间产物骨基质胶中同时提取胶原作为BMP的载体用于修复兔颅骨缺损.40只大白兔随机分为A、B两组,在兔颅顶骨两侧对称各制造直径为1cm的圆形骨缺损,A组兔颅顶骨缺损左侧植入骨胶原/BMP,右侧植入单纯骨胶原,B组兔左侧植入BMP,右侧空白对照,组织学检查显示:植入后7夭,骨胶原/BMP组即有软骨细胞岛出现,旦在各期的成骨面积均大于单纯BMP组和胶原组.另外,移植材料内的灰量测定结果及X线摄片结果也表明,骨胶原/BMP的成骨量明显大于单纯骨胶原组和BMP组(P<0.01),认为骨胶原作为BMP的载体有更多的优越性.