rhBMP-2/CPC对骨质疏松骨缺损的治疗作用的研究

目的 探讨磷酸钙骨水泥复合rhBMP-2对骨质疏松骨缺损的治疗作用.方法 以卵巢切除法对10只成年山羊去势,低钙膳食6个月后建立骨质疏松模型;手术去除每只动物L2、L4椎体部分侧方骨质,造成约5 mm×10 mm×10mm大小骨缺损,将动物随机分成2组,一组植入rhBMP-2/CPC作为实验组,另一组植入CPC作为对照组;术后1周、9周分别采用双能x线吸收骨密度仪检测手术椎体骨密度、CT三维成像观察骨缺损愈合情况,术后9周手术椎体进行牛物力学检测,制作椎体不脱钙切片进行骨组织计量学分析.结果 术后骨密度检测实验组与对照组间差异无显著性,但实验组在骨缺损愈合状况、骨小梁微结构及骨牛物力学性能等方面均显著优于对照组.结论 应用rhBMP-2/CPC能改善局部骨质疏松,促进骨质疏松骨缺损愈合,达到治疗骨质疏松骨折骨缺损的目的 .     

rhBMP-2/CPC强化骨质疏松椎体力学强度的实验研究

目的观察人重组骨形态发生蛋白-2复合磷酸钙骨水泥(recombinant human bonemorphogenetic protein-2/calcium phosphate cement,rhBMP-2/CPC)强化骨质疏松绵羊腰椎生物力学强度的动态效果。方法成年雌性绵羊12只行去势手术后饲养1年,测量去势前后腰椎骨密度。取L1-L6为实验对象,空白组不给予任何处理;CPC组中,经椎弓根向椎体内注射CPC(2.0 ml);rhBMP-2/CPC组中,经椎弓根向椎体内注射rhBMP-2/CPC(2.0 ml)。于术后1天、6周、12周和24周四个时间点各随机处死3只绵羊,对椎体行压缩实验,分别测量各组中椎体的最大压缩应力(σult)和能量吸收值(EAV),对比分析同一时间点不同方法之间和同一方法的不同时间点之间的力学指标。结果去势1年后绵羊腰椎骨密度显著下降,差异有显著性(P<0.05),骨质疏松绵羊模型建立成功。在术后各时间点,CPC组和rhBMP-2/CPC组的σult和EAV均显著高于空白组(P<0.05);术后1天、6周和12周,rhBMP-2/CPC组和CPC组之间的差异无统计学意义(P>0.05),而rhBMP-2/CPC组中24周的σult显著高于CPC组(P<0.05)。空白组和CPC组中σult各时间点之间的差异均无显著性(P>0.05),而rhBMP-2/CPC组中24周的σult显著高于该组其他三个时间点(P<0.05)。结论 rhBMP-2/CPC不仅能提高骨质疏松椎体的即时强度,还能很好的维持椎体的动态力学强度和进一步提高椎体的远期强度,为脊柱达到坚强骨性融合提供了良好的力学环境。     

骨形态发生蛋白-7复合纤维蛋白对大鼠骨质疏松性椎体骨折愈合的影响

目的:观察以纤维蛋白为载体的骨形态发生蛋白-7(BMP-7)对骨质疏松性椎体骨折愈合的影响,探讨局部应用BMP-7纤维蛋白复合物治疗骨质疏松性椎体骨折的可行性。方法:雌性SPF级8月龄SD大鼠54只,随机选取36只,经去除卵巢建立骨质疏松模型并随机分为A、B组,每组18只;另18只行伪手术,在背部卵巢周围切除等体积脂肪,作为对照组(C组)。术后3个月所有动物采用L5椎体手术开窗刮除术区内松质骨方法建立骨折模型,A组骨折区内放入含BMP-724μg和纤维蛋白20mg的凝胶状混合物,B组和C组于同部位放入等体积小牛血清,盖好窗口骨瓣。建立骨折模型后4、6、8周,每组处死动物3只,取L5椎体切片行HE染色;6、8、12周时每组处死动物3只,行L5椎体力学性能测试(载荷能力、弹性模量和最大应变量)。结果:骨折后4周3组骨折区均有纤维骨痂形成,但B组纤维骨痂量少于A、C组;6周时A、C组有较多骨性骨痂形成,B组仅有微量骨性骨痂;8周时A、C组均为成熟小梁骨,骨折基本愈合,B组骨性骨痂量少,仍以纤维骨痂为主,尚有部分骨缺损存在;各时间点A组与C组相似。骨折后6、8、12周A、C组L5椎体的最大载荷、弹性模量及8、12周时的最大应变量均明显高于B组(P0.05或0.01),B组6周时的最大应变量与A、C组比较无显著性差异(P0.05),各时间点A组与C组比较无显著性差异(P0.05)。结论:局部应用以纤维蛋白为载体的BMP-7能明显促进大鼠骨质疏松性椎体骨折的愈合,纤维蛋白可作为BMP-7的载体。     

仙灵骨葆胶囊对骨质疏松性骨折大鼠骨生长因子及骨折愈合的影响

目的 探讨仙灵骨葆胶囊对骨质疏松性骨折大鼠骨生长因子BMP-2、IGF-1表达及骨折愈合的影响。方法 48只雌性SD大鼠随机分为：假手术组、模型组、雌二醇组、仙灵骨葆组，12只/组，采用“双侧卵巢切除术+右侧股骨干骨折髓内固定术”构建骨质疏松性骨折大鼠模型，评估骨折愈合情况，检测股骨骨痂BMD、股骨骨生物力学指标和血清骨代谢相关指标，检测骨痂BMP-2、IGF-1蛋白表达。结果 模型组较假手术组骨折愈合评分、股骨痂BMD、股骨骨生物力学指标（最大载荷、最大应力、最大位移）、骨痂BMP-2和IGF-I阳性表达均显著降低（P<0.05），雌二醇组、仙灵骨葆组较模型组骨折愈合评分、股骨痂BMD、股骨骨生物力学指标、骨痂BMP-2和IGF-I阳性表达均显著升高（P<0.05），均以仙灵骨葆组最高。模型组较假手术组血清骨代谢指标（BGP、PICP、TRACP-5b）均显著升高（P<0.05），雌二醇组、仙灵骨葆组较模型组血清骨代谢指标均显著降低（P<0.05），以仙灵骨葆组最低。结论 仙灵骨葆胶囊可能通过介导提高骨质疏松性骨折大鼠骨生长因子BMP-2和IGF-1表达，改善骨代谢，加速骨痂形成，增加骨密度，提高骨生物力学，促进骨折愈合。     

淫羊藿对骨质疏松型骨折局部骨形成蛋白mRNA表达的影响

目的 研究淫羊藿对骨质疏松型骨折局部骨形成蛋白-2(Bone morphogenetic protein-2,BMP-2)表达的影响.方法 取4月龄雌性大鼠78只,随机分成实验组(切除双侧卵巢)57只,对照组(切除卵巢周围少许脂肪组织)21只,术后10周,电镜观察证实实验组骨质疏松动物模型已制备成功后,取实验组54只及对照组18只大鼠,制作右侧股骨远端骨折,共分为4组,即:(1)磷酸钙骨水泥(Calcium Phosphate Cement,CPC)治疗组(简称A 组);(2)CPC-淫羊藿复合物治疗组(以下简称C组);(3)CPC+口服淫羊藿组(简称B组);(4)非骨质疏松组(简称D组)分别于术后第4、8、12周行实时荧光定量RT-PCR检测骨折局部BMP-2 mRNA的表达.结果 实验组各时间点BMP-2的mRNA表达水平均低于非骨质疏松组,但淫羊藿治疗组第4、8周的表达量高于CPC组,其中尤以CPC-Y组增高明显.结论 局部应用淫羊藿能更为有效诱导骨质疏松型骨折局部内源性BMP-2mRNA的表达.     

降钙素对卵巢切除大鼠股骨骨折愈合的影响

目的观察降钙素对卵巢切除大鼠股骨骨折愈合的作用，为临床上治疗骨质疏松性骨折提供实验依据。方法50只雌性、14周龄SD大鼠共分成5组，每组10只。分成假手术组（Sham，G1），双侧卵巢切除术组（OVX，G2），假手术＋骨折组（Sham＋F，G3），卵巢切除术＋骨折组（OVX＋F，G4），卵巢切除＋骨折＋降钙素药物组（OVX＋F＋CT，G5），骨折组大鼠均采用右股骨中段横行骨折，髓内针固定；降钙素采用皮下给药，隔日1次（16IU·kg^-1）。所有大鼠于术后4周杀死，取右侧股骨标本。然后，分别进行CR摄片、组织形态学观察，并应用双能X线骨密度仪（DEXA）测量右股骨整体、远段和中段骨密度以及BMP-2免疫组化观察，并应用病理图像分析仪对BMP-2免疫组化进行光密度测量。结果（1）OVX组与Sham组比较，BMD显著下降。（2）OVX＋F＋CT组与OVX＋F组比较：骨痂mBMD显著增高；BMP-2的表达无显著性差异。结论降钙素对OVX大鼠股骨骨折具有明显促进骨折愈合的作用，加速编织骨向板层骨的演变过程。     

雌激素对骨折愈合过程中骨形态发生蛋白4 mRNA表达的影响

目的：探讨骨折愈合过程中雌激素对骨形态发生蛋白4(bone morphogenetic protein-4，BMP—4)基因表达的影响，了解BMP—4在骨折愈合过程中的作用。方法：180只雌性SD大鼠随机分成4组。OVXE1组为卵巢切除后1d开始雌激素替代治疗；OVXE2组为骨折后雌激素替代组；OVX组为雌激素缺乏组；SO组为正常对照组。所有动物在一侧胫骨中段造成骨折模型；各组动物分别在骨折后1、2、3、4、5、6、7、14、28d处死取材；标本制成石蜡切片，用地高辛标记的BMP-4 cDNA探针进行原位核酸分子杂交；实验结果经计算机图像处理系统分析并作统计学处理。结果：各组动物骨折后1—3d，骨折周围血肿及组织内BMP—4 cRMA检测为阳性，从第4d开始为阴性。OVX组的BMP—4 mRNA表达较任何一组都明显增多(P＜0．05)；SO组及OVXE1组最少。结论：BMP—4主要在骨折愈合早期起作用。雌激素对BMP-4基因的表达有抑制作用，将BMP—4基因的表达控制在一定程度内可能是雌激素调节骨折愈合的一种方式。     

基于BMP-2/SMAD/Runx2通路探究骨化三醇胶囊对大鼠胫骨骨折愈合的影响

目的 探讨骨化三醇胶囊(Cal)通过骨形态发生蛋白2(BMP-2)/SMAD/Runt相关转录因子2(Runx2)通路对大鼠胫骨骨折愈合的影响及相关机制.方法 将52只SD大鼠随机分为对照组(Cont)、胫骨骨折组、Cal组(灌胃10 ng/mL Cal,连续4周)、Cal+Noggin(BMP特异抑制剂)组(灌胃10...     

骨生长因子促进骨折愈合研究进展

骨生长因子促进骨折愈合的基础研究与临床应用,从体内骨生长因子促进骨折愈合与骨发生机制,到给予外源性重组人骨生长因子治疗骨折,再到外源性导入骨生长因子基因诱导其表达来促进骨折愈合研究,取得了长足的进步和令人满意的效果。该文就骨形态发生蛋白、成纤维细胞生长因子、血小板衍生生长因子、血管内皮细胞生长因子、转化生长因子及胰岛素样生长因子促进骨形成和骨重建的生物学作用、近年在骨折愈合方面的研究进展及存在的问题作一综述。     

基因重组人生长激素（r-hGH)对骨质疏松性骨折愈合影响的实验研究

目的　观察基因重组人生长激素 (r- h GH)对骨质疏松性骨折愈合的作用及影响 ,以期为骨质疏松性骨折提供一种有效的治疗方法。方法　选择 8月龄、雌性、SD大鼠 36只 ,随机分为治疗组与对照组 ,每组各 18只。手术方法建立骨质疏松性骨折实验模型后 ,治疗组动物每只每天皮下注射基因重组人生长激素 (r- h GH) 2 .7mg/ kg,连续 10天 ;对照组同法给予等量生理盐水。分别于用药后 2、4、8周检测血浆 IGF- 1浓度 ,并进行骨痂组织骨密度 (BMD)测定、骨痂组织力学强度测试等。结果　血浆 IGF- 浓度 :2周时 ,治疗组血浆 IGF- I浓度值较对照组明显增高 (P<0 .0 0 5) ,4～ 8周时 ,两组血浆 IGF- 浓度值水平相近 (P<0 .5或 P>0 .5) ;骨痂组织 BMD:4周时治疗组较对照组高 (P<0 .2 ) ,8周时却较对照组低 (P<0 .0 0 1) ;力学强度测试 :4～ 8周治疗组骨痂组织各扭转力学强度参数均较对照组高 ,其中最大扭转角在 4周时两组间差异显著 (P<0 .0 5)。结论　外源性基因重组人生长激素 (r- h GH)对实验性骨质疏松性骨折愈合有一定的促进作用。     

携载rhBMP-2微球的新型可注射自凝固复合人工骨的制备及特性研究

[目的]制备一种具有良好降解性和成骨活性、可注射的自凝固新型骨修复材料。[方法]制备携载rhBMP-2的聚乳酸与聚乙醇酸共聚物（PLGA）微球，并将其与rhBMP-2／磷酸钙骨水泥（CPC）复合，制备出rhBMP-2／PLGA微球／CPC复合人工骨。探讨了材料的特性，包括形貌、固化时间、抗压强度及反映材料体外降解速度的指标一体外降解液Ca、P浓度变化，测定复合材料rhBMP乏的释药速度及体外诱导MSCs细胞成骨分化的能力。[结果]与单纯CPC-rhBMP-2相比，复合材料的固化时间少量增加，抗压强度下降明显。体外降解速度及体外释药明显提高，释放的rhBMP-2具有骨诱导活性。[结论]rhBMP-2／PLGA微球／磷酸钙骨水泥新型复合人工骨是具有良好应用前景的骨修复材料。     

多孔双相陶瓷复合重组人骨形态发生蛋白-2和碱性成纤维细胞生长因子缓释微球的生物相容性

目的 观察复合重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)缓释微球的多孔双相陶瓷(BCP)组织相容性.方法 A组(rhBMP-2+bFGF缓释微球/BCP)、B组(单纯BCP)、C组(bFGF缓释微球/BCP)、D组(rhBMP-2缓释微球/BCP)和E组(不含BCP).其中bFGF、dlBMP的浓度各为5、15μg,材料均为5 mm×5 mm×1mm.采用体外细胞培养的方法测定细胞黏附能力、浸提液对于兔骨髓基质细胞(BMSCs)增殖和成骨分化的影响及体外诱导BMSCs成骨分化的能力.结果 细胞在材料上黏附、生长良好.各组噻唑蓝(MTT)吸光度值、碱性磷酸酶(ALP)值均随培养时间的延长而增大.A组与B、D和E组比较对MSC有显著的促增殖作用,但低于C组(P<0.05).A组ALP活性显著高于B、C和E组,但低于D组(P<0.05).结论 复合rhBMP-2和bFGF缓释微球的BCP具有良好的生物相容性.     

鲑鱼降钙素对骨质疏松大鼠骨折愈合的影响

目的　探讨鲑鱼降钙素 (密盖息 )对骨质疏松大鼠胫骨骨折愈合的影响。方法　Wis tar雌性大鼠卵巢摘除后 3个月开始制作左胫骨中段骨折模型 ,从术前 1周至术后 8周 ,连续每天皮下注射密盖息 2IU/kg。分别于术后 2 ,4,8周行X片检查和骨折处骨痂的组织学检查。 9周后检测腰椎和左侧胫骨中段的BMD、左胫骨扭转实验、腰椎体生物力学凹入实验。观察鲑鱼降钙对骨折愈合的影响 ,并和卵巢摘除组、雌激素注射组及假手术对照组进行比较。结果　密盖息组治疗 9周后BMD值明显升高 (P <0 0 5) ,骨折局部BMD明显高于治疗前 (P <0 0 5)。X片及组织学检查提示密盖息组比骨质疏松组的骨痂量多 ,愈合时间提前。密盖息组的凹入力和凹入应力明显高于骨质疏松组 (P <0 0 5) ,最大扭矩、剪切应力明显高于骨质疏松组 (P <0 0 5)。结论　鲑鱼降钙素能减少骨量丢失 ,促进矿化 ,加快骨痂的形成 ,促进骨折愈合 ,同时能提高骨生物力学特性和抗骨折能力     

含重组人碱性成纤维细胞生长因子和重组人骨形态发生蛋白-2骨水泥在骨质疏松性腰椎压缩性骨折治疗的应用价值

目的:探讨含重组人碱性成纤维细胞生长因子(recombinant human basic fibroblast growth factor,rhbFGF)和重组人骨形态发生蛋白-2(recombinant human bone morphogenetic protein-2,rhBMP-2)骨水泥在骨质疏松性腰椎压缩性骨折(osteoporotic vertebral compression fracture,OVCF)患者经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty,PKP)治疗的应用价值。方法:回顾性分析2018年1月至2021年1月收治的103例行PKP手术治疗的OVCF患者,男40例,女63例;年龄61~78(65.72±3.29)岁。受伤原因:滑倒33例,跌倒42例,提重物受伤28例。根据填充骨水泥不同分为3组:磷酸钙组34例,男14例,女20例,年龄(65.1±3.3)岁,填充磷酸钙骨水泥;rhBMP-2组34例,男12例,女22例,年龄(64.8±3.2)岁,填充含rhBMP-2的骨水泥;rhbFGF+rhBMP-2组35例,男14例,女21例,年龄(65.1±3.6)岁,填充含rhbFGF和rhBMP-2的骨水泥。比较3组Oswestry 功能障碍指数(Oswestry dysfunction index,ODI)、骨密度、椎体前缘丢失高度、伤椎前缘压缩率、疼痛视觉模拟评分(visual simulation score,VAS)及再骨折发生率。结果:所有患者获得12个月随访。3组术后ODI、VAS呈下降(P<0.001),骨密度增高(P<0.001),椎体前缘丢失高度、伤椎前缘压缩率呈先下降后缓慢上升趋势(P<0.001),rhbFGF+rhBMP-2组术后第1、6、12个月ODI、VAS均低于rhBMP-2组和磷酸钙组(P<0.05),术后第6、12个月骨密度大于rhBMP-2组和磷酸钙组(P<0.05)。rhbFGF+rhBMP-2组术后第6、12个月椎体前缘丢失高度、伤椎前缘压缩率均低于rhBMP-2组和磷酸钙组(P<0.05)。3组再骨折发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:含rhbFGF和rhBMP-2骨水泥可更有效地增加OVCF患者骨密度,获得术后满意的临床和放射学效果,显著改善临床症状。     

Bone morphogenetic protein-7 accelerates fracture healing in osteoporotic rats

Background:

Osteoporosis is characterized by low bone mass, bone fragility and increased susceptibility to fracture. Fracture healing in osteoporosis is delayed and rates of implant failure are high with few biological treatment options available. This study aimed to determine whether a single dose of bone morphogenetic protein-7 (BMP-7) in a collagen/carboxy-methyl cellulose (CMC) composite enhanced fracture healing in an osteoporotic rat model.

Materials and Methods:

An open femoral midshaft osteotomy was performed in female rats 3 months post-ovarectomy. Rats were randomized to receive either BMP-7 composite (n = 30) or composite alone (n = 30) at the fracture site during surgery. Thereafter calluses were collected on days 12, 20 and 31. Callus cross-sectional area, bone mineral density, biomechanical stiffness and maximum torque, radiographic bony union and histological callus maturity were evaluated at each time point.

Results:

There were statistically significant increases in bone mineral density and callus cross-section area at all time points in the BMP-7 group as compared to controls and biomechanical readings showed stronger bones at day 31 in the BMP-7 group. Histological and radiographic evaluation indicated significant acceleration of bony union in the BMP-7 group as compared to controls.

Conclusion:

This study demonstrated that BMP-7 accelerates fracture healing in an oestrogen-deficient environment in a rat femoral fracture healing model to scientific relevance level I. The use of BMP-7 composite could offer orthopedic surgeons an advantage over oestrogen therapy, enhancing osteoporotic fracture healing with a single, locally applied dose at the time of surgery, potentially overcoming delays in healing caused by the osteoporotic state.     

多孔双相陶瓷复合重组人骨形态发生蛋白-2和碱性成纤维细胞生长因子缓释微球的异位成骨活性

目的 观察复合重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)缓释微球的多孔双相陶瓷(BCP)异位成骨活性.方法 A组(rhBMP-2+bFGF缓释微球/BCP)、B组(BCP)、C组(bFGF缓释微球/BCP)、D组(rhBMP-2缓释微球/BCP),其中bFGF和rhBMP的浓度各为5、15μg.规格均为3mm×8mm×28mm.将材料植入兔背部肌袋内,术后4、8、12周分别取材,行大体、组织学观察,测量新骨面积和血管生成.结果 8、12周A组成骨活性较其他组优,差异有统计学意义 (P<0.05).A组4周材料中有较多间充质细胞,并有少量毛细血管的生长;8周时可见散在分布的不成熟新生骨组织,材料基本降解;12周时出现成熟度较低的编织骨,为膜内成骨.结论 BCP复合rhBMP-2和bFGF缓释微球具有良好的异位成骨活性.

Abstract：

Objective To investigate the heterotopic bone formation ability of biphasic ceramics phosphate (BCP) combined with recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) and basic fibroblast growth factor (bFGF) microspheres.Methods The rabbits were divided into group A (rhBMP-2+bFGF/BCP), group B (BCP), group C (bFGF/BCP), and group D (rhBMP-2/BCP). The concentrations of bFGF and rhBMP were 5 μg and 15 μg, respectively. All the samples were 3 mm×8 mm×28 mm in size. The muscle pouches of the rabbits were implanted with the samples. The ectopic bone formation was evaluated in the following aspects: histology, osteogenic area, and blood capillary number at 4th, 8th and 12th week after operation.Results At any specified time point, the value of the heterotopic bone formation was significantly higher in group A than other groups (P< 0.05). The histological analysis showed that group A had more mesenchymal (MES) cells and fewer blood capillaries at 4th week after operation. At 8th week, the composite was degradated and diffusely distributed, and the immature new bone was found. There were low-grade mature woven bones at 12th week, and the membranous bone formation occurred.Conclusion BCP combined with rhBMP-2 and bFGF microspheres has good heterotopic bone formation ability.