复合人工骨修复犬股骨头缺损坏死中再血管化与钙含量的关系

[目的]观察骨形成蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)、碱性成纤维细胞生长因子(basic fibro-blast growth factor,bFGF)与异体脱抗原松质骨(allogeneic antigen-extracted cancellous bone,AACB)复合后修复股骨头坏死(femoral head necrosis,FHN)病灶清除区缺损,评价bFGF对FHN的再血管化作用及其与钙含量的关系。[方法]取18只杂种犬共36侧股骨头,建立液氮冷冻诱导性犬股骨头缺损坏死模型,随机分为A、B、C3组,每组12侧。A组为空白对照,B组植入AACB/BMP,C组植入AACB/BMP/bFGF。每个股骨头内植入AACB约0.33g,BMP约12.5mg,bFGF约2000U。术后3、6和12周分批处死动物,每组每次处死2只。行组织学观察,免疫组织化学染色,进行血管计数和血管面积图像分析、钙含量测定、并分析再血管化作用与钙含量间的关系。[结果]组织学观察,12周时A组以纤维结缔组织为主,B组多量新生骨组织形成,密度不均,C组股骨头骨缺损完全修复。血管计数和血管面积,C组术后3周移植物孔隙内大量血管增生,6和12周时血管数量和血管面积进一步增加,各时间点都大于A、B组,具有统计学意义(P<0.05)。钙含量,C组术后3周钙含量小于B组,12周时大于B组(P<0.05)。再血管化作用与钙含量的关系,C组与B组比较,术后3周时再血管化与钙含量呈负相关,12周时呈正相关。[结论]AACB是生长因子的良好吸附载体,适宜新生血管长入。吸附有bFGF及BMP的AACB具有较强的再血管化能力,bFGF促进植骨材料吸收,加速新骨形成。这一疗法有望成为FHN治疗的一种手段。     

bFGF/BMP/AACB复合物修复犬股骨头缺损坏死模型的实验研究

目的制备bFGF/BMP/AACB复合物,通过动物实验研究其对股骨头缺损坏死模型的修复作用及相关问题,探讨临床应用的可能性。方法制备异体脱抗原松质骨(AACB),并将其与碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)及骨形态发生蛋白(BMP)复合制成bFGF/BMP/AACB复合物,植入通过液氮冷冻建立的犬股骨头缺损坏死模型,术后不同时间处死动物。通过大体解剖、X线片、组织学染色、图像分析、血管免疫组化染色、X线能谱分析、生物力学测定等手段观察缺损坏死模型的修复情况。结果术后各组动物均无毒性反应和炎症反应。A组(空白缺损组)术后12周缺损仍未愈合;B组(AACB组)虽然优于A组,但成骨作用不及C组(BMP/AACB组);而D组(bFGF/BMP/AACB组)成骨和成血管作用优于A、B、C组。早期(3、6周)甚至优于E组(自体骨组),后期(12周)的骨修复及骨改建效果与E组相当。结论bFGF/BMP/AACB复合物具有明显促进犬股骨头缺损坏死模型再血管化及新骨形成的作用,可望成为新型的股骨头缺血性坏死(ANFH)修复材料。     

复合多孔生物材料在股骨头坏死模型中诱导成骨的观察

目的：观察吸附有骨形态发生蛋白２（BMP－2），及转化生长因子β1（TGF－β1）的聚磷酸钙纤维（CPPf)／聚乳酸（PLLA）的复合多孔生物材料植入股骨头坏死（FHN）病灶清除区后的病理变化过程，评价其诱导成骨活性及生物降解性，以探索FHN治疗的新方法。方法：在激素诱导性兔FHN模型上行坏死病灶清除术，以该种材料充填骨腔，术后行股骨头X线摄片，组织学大体和光镜观察。结果：（1）X线片显示，术后2周充填物周围出现透光区，以后充填物的高密度影降低；12周充填区密度与周围骨质基本一致。（2）组织病理大体观察，术后2周充填区周边出现反应带；6周周边反应带基本消失，有骨小梁长入充填区；12周骨小梁已布满充填区；（3）光镜观察，术后1周充填区周围，间充质细胞大量增生。新生组织形成，开始且持续呈网状长入充填区，2周周边有新骨产生，以后不断增加并向充填区中心延伸，网状腔隙逐渐缩小，12周充填区广布相对较成熟的骨小梁。结论：CPPf/PLLA多孔材料是生长因子的良好吸附载体，具有较好的生物相容性和生物可降解性，适宜新组织长入，吸附有BMP－2和TGF－β1的CPPf/PLLA多孔隙材料具有较强的诱导成骨能力，能有效地提高骨坏死病理条件下股骨头的骨修复能力。     

碱性成纤维细胞因子和骨形态发生蛋白对股骨头坏死修复过程的研究

股骨头坏死修复后之重建血循环，主要依靠再血管化促进新骨形成和替代。研究表明多种生长因子在骨与软骨损伤的修复中有重要的调节作用，如碱性成纤维细胞因子（bFGF）。另外，骨形态发生蛋白（BMP）因具有异位诱骨活性而已在修复骨缺损的研究中得到广泛应用。近年来由于生长因子的基因重组产品问世，因而出现了多种生长因子复合应用的趋势。我们试图用重组人碱性成纤维细胞因子（rhbFGF）或与BMP复合使用（BMP／bFGF）治疗股骨头缺血坏死模型，观察bFGF对股骨头坏死修复的影响及其与BMP协同关系。     

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。     

BMP/PCC人工骨修复长骨大段缺损的实验研究

目的 研究理想的、能较快修复大段骨缺损的人工骨材料。方法 将骨形态发生蛋白（BMP）和多孔复合陶瓷（PCC）结合研制成BMP/PCC人工骨，并将BMP/PCC和PCC人工骨进行兔桡骨大段骨缺损修复的对比研究。术后2、4、8和12周时取材，分别作大体、组织形态学、新骨形成定量分析及生物力学测试。结果 BMP/PCC人工骨内新骨形成量明显多于PCC人工骨。术后12周时，BMP/PCC侧植入部位的抗折强度明显高于PCC侧。结论 BMP/PCC人工骨能更快促进长骨大段骨缺损的修复，是一种较理想的人工骨材料。     

多孔磷酸钙人工骨复合BMP-2/bFGF成骨的实验研究

目的 研究多孔磷酸钙人工骨与重组人骨形成蛋白2/碱性成纤维细胞生长因子复合后成骨的作用.方法 通过体外实验获取BMP-2/bFGF最佳比例,将犬的骨髓基质细胞与PCPC/BMP-2/bFGF复合材料扫描电镜观察,以BMSCs/PCPC为对照组,BMSCs/PCPC/BMP-2、BMSCs/PCPC/bFGF、BMSCs/PCPC/BMP-2/bFGF为实验组,植入裸鼠皮下,术后4、8、16周,取材行组织学观察,计算新骨形成面积.结果 扫描电镜显示,BMSCs/PCPC/BMP-2/bFGF吸附了大量BMSCs,BMSCs/PCPC/BMP-2/bFGF组新骨形成较其他组明显增多.结论 PCPC是BMP-2/bFGF较理想的载体材料,复合后具有良好的诱导成骨作用,可作为一种新型复合人工骨修复骨缺损.     

辛伐他汀复合聚乳酸修复颅骨极限缺损的实验研究

目的观察辛伐他汀与聚乳酸复合物修复颅骨极限缺损的效果。方法健康雄性SD大鼠20只,体重（150±10）g。制备直径为10mm的颅骨全层极限缺损模型。实验动物随机分成2组,每组10只。对照组缺损区单纯植入聚乳酸40mg;实验组缺损区植入辛伐他汀20mg,聚乳酸40mg。术后4周、8周通过大体观察、X线摄片比较颅骨缺损区新骨形成面积占总缺损面积百分比、不脱钙骨组织切片甲苯胺蓝染色观察颅骨缺损的修复情况。结果X线片显示术后8周,实验组大部分骨缺损区显示为不规则的高密度阴影,对照组大部分缺损区域仍为低密度透光影。各组（n=5）颅骨缺损区新骨形成面积占总缺损面积百分比,对照组为27.33%±2.54%,实验组为74.63%±2.42%,两组比较差异有显著性（t=-30.148,P=0.000）。不脱钙骨组织切片甲苯胺蓝染色显示,术后4周实验组骨缺损区有少量新骨形成,术后8周实验组骨缺损区被大量骨组织充填;对照组骨缺损区为剩余材料与纤维组织充填,仅在缺损周边有少量新骨形成。结论局部应用辛伐他汀有显著促进成骨的作用,对修复骨缺损具有良好的应用前景。     

硅胶膜管联合BMP/HA修复大块骨缺损机制初探

目的 探讨硅胶膜（SGM）管与骨形态发生蛋白（BMP）／羟基磷灰石（HA）复合物联合修复兔长骨缺损的机制。方法 制备兔桡骨中段1.2cm缺损,实验组缺损区外围包绕SGM，其内分别填充BMP／HA，HA材料，对照组仅填充HA；空白组骨缺损区未填充。通过X线摄片，光学显微镜和扫描电镜观察骨缺损区的影像学，组织学和超微结构变化。结果 术后1个月，SGM＋BMP／HA组骨缺损区有大量的类骨质形成。术后2个月，SGM＋BMP／HA组大量骨膜来源的分化细胞沿SGM管的内，外面及HA间隙向骨缺损区内生长，植入区可见大片的膜内成骨征象。术后3个月，GM＋BMP／HA组骨缺损区愈合。此时，SGM＋HA组与对照组骨缺损区有少量新骨形成，空白组缺损区为纤维组织充填。结论 SGM管与BMP／HA联合修复骨缺损的机制为SGM的屏障作用使骨缺损区受到引导成骨和诱导成骨的双重作用，其中诱导成骨方式为膜内骨发生。     

重组复合异体冻干骨修复节段性骨缺损的实验研究

目的：探讨碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）和透明质酸凝胶（HAG）复合异体冷冻干燥骨修复节段性骨缺损的能力及作用机制。方法：用新西兰大白兔50只，两侧桡骨干外造成15mm缺损，采用四种不同的处理方法；A组植入bFGF、HAG与异体冻干骨的复合物；B组植入吸附bFGF的异体冻干骨；C组植入含有HAG的异体冻干骨；D组单纯植入异体冻干骨作为对照，每组肢体数为25，在术后2、4、6、8和10周进行X线片，组织学和放射性核素描检查，并测定钙含量。结果：A组在术后不同时间的骨代谢活性，新骨生成量和钙含量均高于B组（P＜0．05），B组高于C、D组（P＜0．05），C组与D组无明显差异。A组和B组缺损分别于术后8、10周完全愈合，而C、D两组骨缺损在术后10周仍未愈合。结论：b FGF作为一种骨生长因子促进新骨生成；HAG作为缓释载体提高bFGF的效能，它们复合异体冻干骨后能有效提高骨缺损的修复能力     

碱性成纤维细胞生长因子复合部分脱蛋白骨修复兔股骨头骨缺损的作用机理及相关性分析

目的:探讨bFGF/PDPB在修复兔股骨头骨缺损过程中成骨与再血管化作用的相关性及其作用机理.方法:成年健康新西兰白兔24只48髋随机分为3组,每组16髋,建立股骨头骨缺损模型,A组植入bFGF/PDPB、B组植入PDPB、C组为空白对照.动物于术后2、4、8周分批处死,并制备墨汁灌注标本,进行组织学和微血管观察及血管密度图像分析,计数成骨细胞数和破骨细胞数,测定骨钙含量,并进行相关性分析.结果:A组骨缺损修复早于B和C组,C组术后8周缺损区仍存在;A组术后8周骨钙含量和血管密度高于B和C组;术后各时点血管密度与成骨细胞数成正相关;与破骨细胞于术后2周成正相关;与骨钙含量于术后2周呈负相关,术后8周呈正相关.结论:bFGF具有成骨和再血管化作用,促进移植材料的爬行替代,在治疗股骨头坏死方面具备一定的潜能和优势.     

髓芯减压BMP植入治疗股骨头坏死的血流量及病理改变

目的：研究股骨头坏死的早期治疗方法。方法：选取6月龄健康新西兰白兔42只，随机分组，注射激素制作股骨头坏死模型，行髓芯减压加植骨、髓芯减压植骨加BMP治疗，SPECT观察血流量的改变。结果：随着激素应用时间的延长，股骨头局部核素吸收量逐渐减少。应用激素第4周血流量降至正常的72%，6周为69%，8周为56%。髓芯减压术后2周恢复至正常的82%，4周时恢复正常。髓芯减压加BMP骨泥治疗组4周后镜下改变为大量新生骨形成，爬行替代坏死的骨小梁，且在新生骨周围有大量的新生血管形成。结论：髓芯减压术能改善坏死股骨头的血运，骨诱导蛋白（BMP）对坏死的股骨头具有骨诱导作用，能刺激新生骨的形成，爬行替代坏死的骨小梁，而且能刺激新生血管形成。     

骨形成蛋白增强自体骨修复股骨头骨缺损的研究

目的　对比评价应用骨形成蛋白 (BMP)增强自体骨与单纯自体骨重建股骨头的不同能力。方法　用健康成年杂种犬 9只 ,以环钻钻入股骨头造成股骨头内骨缺损模型。实验犬分为 A、B、C三组。A组为骨缺损模型组 ,B组取自体同侧大转子骨植入 ,C组取自体大转子骨加 BMP植入。术后 3、6和 9周行 X线片、CT、光镜及电镜观察 ,了解股骨头骨缺损的修复情况。结果　 A组术后 3周可见股骨头骨缺损内血肿机化 ,编织骨形成 ,但骨小梁改建慢 ,9周时编织骨小梁仍未被板层骨小梁取代。B组植入的自体骨坏死 ,9周时仍可见到大量的坏死骨 ,坏死骨主要起到成骨支架的作用。C组术后 3周可见股骨头骨缺损内软骨内成骨及膜内成骨活跃 ,9周时骨缺损已完全由致密的新生板层骨修复。结论　应用单纯自体骨修复股骨头骨缺损仅能发挥成骨支架的作用 ,而自体骨加BMP复合移植能在术后早期 (9周 )有效地重建股骨头内结构 ,是修复重建股骨头骨缺损的好方法     

重组腺相关病毒介导 VEGF 和 BMP 双基因共表达对兔早期激素性股骨头坏死的修复作用

 目的 探讨重组腺相关病毒介导 VEGF 和 BMP 双基因共表达对兔早期激素性股骨头坏死的修复作用。方法制备兔早期激素性股骨头坏死模型,经 MRI 筛选的成模动物随机分为 rAAV-IRES-hrGFP（AAV-GFP）、rAAV-hVEGF₁₆₅- IRES-hrGFP（AAV-VEGF）、rAAV-hBMP-7-IRES-hrGFP（AAV-BMP）及 rAAV-hVEGF₁₆₅-IRES-hBMP-7（AAV-VEGF/BMP）四组。通过髓芯减压手术分别将四种重组腺相关病毒载体直接注射入各组髓芯减压区内（25 μl/侧）。注射 12 周后分别应用 Western blot 检测、HE 及免疫组织化学染色、MR 检查、核素骨扫描、股骨头血管墨汁灌注冰冻切片、Micro-CT 及股骨头生物力学检测等方法综合评估重组腺相关病毒载体对兔早期激素性股骨头坏死的修复作用。结果 兔早期激素性股骨头坏死模型成模率可达 73.33%。病毒注射 12 周后,rAAV-hVEGF₁₆₅-IRES-hBMP-7 载体有效表达 hVEGF₁₆₅及 hBMP-7 基因,并产生 hVEGF₁₆₅及 hBMP-7 目的蛋白;体内表达的 hVEGF165 目的蛋白通过增加股骨头内新生血管数量改善血供,促进了骨坏死区组织代谢;体内表达的 hBMP-7 目的蛋白通过增加股骨头区骨矿物质密度,促进髓芯减压后骨生成。AAV-VEGF/ BMP 组重组腺相关病毒载体较 AAV-VEGF 组及 AAV-BMP 组更有效地提高了兔早期激素性股骨头坏死的修复效果。结论 hVEGF₁₆₅和 hBMP-7 双基因共表达重组腺相关病毒载体通过增加股骨头的血供及增强股骨头骨质量,对兔早期激素性股骨头坏死具有良好的修复作用。     

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.     

以纤维蛋白胶为载体复合BMP和bFGF的射型骨修复材料诱导异位成骨的实验研究

目的 :了解以纤维蛋白胶 (Fibrinsealant,FS )为载体的注射型骨修复材料异位诱导成骨的作用 ,为其临床的应用提供实验依据。方法 :实验分组为 :实验组b (FS bFGF bBMP)、对照组b1(FS bBMP)、对照组b2 (bBMP)、实验组r (FS bFGF rhBMP 2 )、对照组r1(FS rhBMP)、对照组r2 (rhBMP)、对照组FS及空白对照组。将各组材料注射或植入小鼠肌袋内 ,采用放射学、形态学、碱性磷酸酶 (ALP)检测等方法对其成骨效应进行研究。结果 :在以bBMP为成骨因子的实验区中 ,实验组b具有高效的骨诱导活性 ,其成骨量显著高于对照组b1、对照组b2、对照组FS及空白对照组(P <0 .0 1) ;在以rhBMP 2为成骨因子的实验区中 ,实验组r同样具有高效的骨诱导活性 ,其成骨量也显著高于对照组r1、对照组r2、对照组FS及空白对照组 (P <0 .0 1)。结论 :以FS为载体复合BMP和bFGF的注射型骨修复材料具有高效的骨诱导活性 ,bFGF可明显增强BMP的骨诱导活性。     

Blood vessel implantation into ischemic bone

Blood vessel implantation, core decompression, and core decompression plus cancellous bone grafting were compared in 36 adult mongrel dogs to evaluate their relative effectiveness in revascularizing an ischemic femoral head. Each of the methods resulted in a reversal of the ischemic changes to varying degrees. Blood vessel implantation resulted in increased new bone formation at the site of vessel implantation but no significant revascularization in the peripheral portion of the femoral head. The method of creating avascular necrosis of the femoral head of the canine, as described by Hori, was studied in a controlled fashion. Although ischemic changes were noted in our hands, the model failed to produced findings consistent with avascular necrosis.     

bFGF基因转染促进股骨头坏死修复的实验研究

目的 :为临床治疗股骨头及其它骨缺血性坏死探索新方法。方法 :将碱性成纤维细胞生长因子 (bFGF)真核表达质粒pCD rbFGF与胶原混合植入坏死的兔股骨头内 ,术后RT PCR及免疫组化方法检测bFGF表达情况 ,组织切片及组织形态学分析股骨头内血管生长及新骨形成情况。结果 :术后 2周RT PCR及免疫组化证实转染bFGF基因的股骨头内有bFGF表达。术后 2周股骨头内血管生长与对照组相比 ,术后 8周股骨头内新骨形成与对照组相比 ,差异均有非常显著意义 (P <0 .0 1)。结论 :利用bFGF基因转染可刺激股骨头坏死内血管再生和新骨形成 ,为临床治疗骨缺血性坏死提供了新的研究方向