脑损伤合并骨折与单纯骨折患者血管内皮生长因子的表达及其临床意义

背景:临床发现,脑损伤合并骨折有些部位骨痂过度生长,出现异位骨化,骨折愈合明显加快.目的:对比观察脑损伤合并骨折与单纯骨折两组患者骨折愈合过程骨痂中血管内皮生长因子的表达及分布,探讨临床意义及其作用机制.设计、时间及地点:分组对照观察,于2006-02/2007-07在解放军第四军医大学西京医院完成.对象:合并脑损伤组与单纯骨折组骨痂病理标本各50例.合并脑损伤组:男41例,女9例,年龄19～55岁;单纯骨折组:男36例,女14例,年龄17～52岁.方法:取两组患者各50例受伤7～10,11～15,16～20,21～27,28～35 d的骨痂标本,用免疫组织化学方法,检测两组患者不同时期骨痂标本中血管内皮生长因子含量高低,观察骨折愈合速度.主要观察指标:①X射线观察结果.②免疫组织化学染色图像分析.结果:在骨折愈合的不同阶段,两组骨痂内表达血管内皮生长因子的细胞来源一致,合并脑损伤组骨祖细胞、成骨细胞、软骨细胞中早期表达程度明显高于单纯骨折组,骨祖细胞增殖,成骨细胞、软骨细胞分化明显增加,7～10 d达到高峰,高峰持续30 d后逐渐减少:单纯骨折组在11～15 d出现高峰,高峰在20 d开始下降,峰值明显低于合并脑损伤组,配对t检验两组比较差异有显著性意义(P<0.05).合并脑损伤组在伤后4周即可见X射线片长骨骨折处大量骨痂生长,单纯骨折组在伤后7～9周才见到大量骨痂生长.结论:脑损伤合并骨折患者骨折愈合早期血管内皮生长因子表达显著强于单纯骨折患者,持续时间明显延长;血管内皮生长因子促进骨祖细胞增殖,成骨细胞、软骨细胞分化明显高于单纯骨折组;骨祖细胞增殖、成骨细胞及软骨细胞快速大量分化,是骨折快速愈合机制之一.     

脑损伤并股骨骨折愈合患者骨痂中骨形态发生蛋白2和胰岛素样生长因子1的表达

背景:临床观察及基础研究发现,合并颅脑损伤可加速骨折愈合,但具体机制尚不明确.目的:观察脑损伤后SD大鼠股骨骨折愈合过程中骨痂骨形态发生蛋白2和胰岛素样生长因子1的表达,探讨脑损伤对大鼠股骨骨折愈合的影响及其作用机制.设计、时间及地点:随机对照,基因水平动物实验,于2007-05/2008-03在华北煤炭医学院骨科实验室完成.材料:SPF级10周龄雄性SD大鼠48只.方法:48只SD大鼠随机分成2组,每组24只.参考文献建立大鼠单纯股骨骨折模型和脑损伤合并股骨骨折模型.于术后7,14,28 d分批处死动物,行X射线摄片后,取股骨骨痂,分别用于提取总RNA进行实时荧光定量聚合酶链反应.主要观察指标:以X射线摄片观察骨折愈合情况;以苏木精-伊红染色、免疫组织化学染色观察骨痂组织骨形态发生蛋白2和胰岛素样生长因子1的表达.结果:X射线摄片示,与单纯骨折组相比,骨折合并脑损伤组骨痂出现早,同一时间骨痂更大.免疫组织化学显示,造模7,14 d脑损伤合并股骨骨折组骨形态发生蛋白2、胰岛素样生长因子1的平均阳性细胞百分率高于单纯骨折组.实时荧光定量聚合酶链反应结果发现,脑损伤合并股骨骨折组7,14 d骨形态发生蛋白2基因mRNA表达高于单纯骨折组,7,14,21 d胰岛素样生长因子1基因mRNA表达高于单纯骨折组.结论:与单纯骨折组相比,骨折合并脑损伤组大鼠骨折愈合加速,骨痂中骨形态发生蛋白2和胰岛素样生长因子1的表达显著性升高,提示脑损伤促进了骨折愈合的机制可能与此有关.     

骨折愈合过程中降钙素基因相关肽表达与脑损伤的影响

背景:临床观察及实验研究发现合并中枢神经损伤的骨折愈合加速,但其具体机制尚未明确.目的:观察股骨骨折合并脑损伤大鼠骨痂中降钙素基因相关肽及其mRNA的表达变化,探讨脑损伤对骨折愈合的影响及作用机制.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-01/10在华北煤炭医学院骨科实验室完成.材料:健康12周龄雌性SD大鼠64只,建立大鼠开放骨折模型.方法:骨折造模后64只SD大鼠随机数字法分为骨折合并脑损伤组和单纯骨折组,每组32只,骨折合并脑损伤组接着制备脑损伤模型.造模后7,14,21,28 d分批麻醉并处死动物,苏木精-伊红染色观察骨折愈合情况,免疫组织化学染色及原位杂交检测降钙素基因相关肽及其mRNA的表达变化.主要观察指标:①造模后28 d大鼠右侧股骨X射线平片表现.②造模后不同时间点两组大鼠骨痂苏木精一伊红染色、免疫组织化学染色及原位杂交结果.结果:64只SD大鼠均进入结果分析.①X射线平片显示与单纯骨折组相比,骨折合并脑损伤组骨折端骨痂形成早,骨痂量多.②苏木精一伊红染色示单纯骨折组呈典型骨折愈合过程,而骨折合并脑损伤组骨痂形成及改造提前,骨折愈合加速.免疫组织化学染色显示骨折愈合过程中内皮细胞、骨祖细胞、软骨细胞及成骨细胞表达降钙素基因相关肽.骨折合并脑损伤组造模后各时间点阳性细胞数均高于单纯骨折组,差异有显著性意义(P<0.05).原位杂交检测示骨折合并脑损伤组造模后7,14,21 d表达降钙素基因相关肽mRNA的成骨细胞数均高于单纯骨折组,差异有显著性意义(P<0.05).结论:脑损伤对骨折愈合有促进作用,可能与合并脑损伤后降钙素基因相关肽及其mRNA表达水平升高有关.     

脑损伤并胫骨骨折大鼠骨痂中神经肽的分布及意义

目的:研究证明,含有P物质、降钙素基因相关肽、血管活性肠肽、神经肽Y和酪氨酸羟化酶等神经肽的肽能神经共同存在于骨组织中,主要分布于骨代谢活跃的区域,表明这些肽能神经与骨的生长、发育密切相关.观察脑损伤后大鼠胫骨骨痂中神经肽的表达.方法:实验于2007-02/05在广西医科大学实验动物中心完成.①实验分组:雄性Wistar大鼠130只,体质量450～550 g,随机数字表法分为单纯骨折组(n =60),脑损伤合并骨折组(n =60),正常对照组(n =10).②实验方法:麻醉后显露大鼠右颅顶骨,中线旁2 mm 处开直径5 mm 骨窗,液压打击致中度脑损伤,并制备大鼠胫骨骨折模型,其中单纯骨折组头部只做颅骨开窗,正常对照组不做任何处理.③实验评估:术后3,7,14,21,28,35 d 苏木精-伊红染色和神经肽免疫组织化学染色观察神经肽在大鼠胫骨中的分布及胫骨骨折骨痂的连续性及骨折愈合情况.计算机X射线摄像仪(CR)摄片测定术后14,21,28 d 脑损伤合并骨折组及单纯骨折组骨痂面积大小.结果:纳入大鼠130只,均进入结果分析.①脑损伤合并骨折组早期形成大量纤维骨痂和软骨骨痂,骨痂中神经肽免疫阳性神经纤维较多,明显增厚的骨膜内层骨祖细胞、幼稚的软骨细胞胞质内降钙素基因相关肽、P物质、血管活性肠肽、酪氨酸羟化酶、神经肽Y强阳性表达.②脑损伤合并骨折组14 d 纤维骨痂中的软骨细胞团增大,骨膜下软骨细胞层增厚;21 d 小梁骨明显增厚,软骨岛增大;28 d 仍可见大量的纤维骨痂和软骨骨痂,软骨细胞团周边有少量结构稀疏的编织骨形成.单纯骨折组骨膜反应轻,纤维骨痂量少,骨内成骨和软骨内成骨并存,以前者为主,骨折愈合过程明显晚于脑损伤合并骨折组.③14,21 d 脑损伤合并骨折组骨痂面积较单纯骨折组大(P＜0.01);21,28 d 脑损伤合并骨折组骨痂面积变化明显快于单纯骨折组,提示骨痂塑性快(P＜0.01).CR摄片发现,各骨折组大鼠骨折端均未发现不愈合现象,单纯骨折组骨折线清晰,骨痂量较少;脑损伤合并骨折组骨性愈合较好,骨痂量较多,骨折线模糊.结论:正常大鼠骨生长活跃区有丰富的肽能神经支配.脑损伤后骨痂中神经肽有显著改变,并引起骨痂量和质的改变,骨折愈合加速.     

脑外伤对骨折愈合中血管内皮生长因子表达的影响

目的 探讨脑外伤对骨折愈合的影响及作用机制.方法 12周龄雌性SD大鼠随机分成2组:骨折合并脑外伤组和单纯骨折组.建立骨折及脑外伤模型,术后1周、2周,3周、4周截取骨痂,HE染色观察骨痂生长情况,免疫组织化学染色及原位杂交检测血管内皮生长因子(VEGF)及其mRNA表达.结果 HE染色示单纯骨折组呈典型骨折愈合过程,而骨折合并腩外伤组骨痂形成及改造提前.骨折合并脑外伤组术后1～4周骨痂中VEGF及其mRNA阳性细胞百分率分别高于同一时间点单纯骨折组(P<0.05).结论 脑外伤对骨折愈合有促进作用,可能与脑外伤后VEGF表达水平升高有关.     

构建颅脑损伤合并股骨闭合性骨折大鼠模型:骨痂中降钙素基因相关肽和胰岛素样生长因子1的表达

背景:合并下肢骨折颅脑损伤患者的骨折手术时机仍存在争论,颅脑损伤后早期骨折加速愈合的机制有待进一步阐明。目前颅脑损伤合并股骨闭合性骨折动物模型的制备报道较少,需建立稳定的动物模型以供临床研究。目的:制备稳定的颅脑损伤合并股骨闭合性骨折大鼠模型,观察颅脑损伤后大鼠股骨骨折愈合过程中骨痂降钙素基因相关肽和胰岛素样生长因子1的表达,分析脑损伤对大鼠股骨骨折愈合速度的影响机制。方法:48只雄性Sprague-Dawley大鼠随机分成2组,分别制备颅脑损伤合并股骨骨折模型及单纯股骨骨折模型,每组24只。分别于造模后7,14,28 d分批处死大鼠,截取骨折端长10 mm左右股骨骨痂标本,应用苏木精-伊红染色及免疫组化法,观察降钙素基因相关肽和胰岛素样生长因子1表达的动态变化。结果与结论:免疫组化法测定两组大鼠骨折位点骨痂中降钙素基因相关肽阳性表达吸光度(A)值及胰岛素样生长因子1阳性细胞百分率,结果显示,颅脑损伤合并骨折组在7,14 d与单纯骨折组比较差异有显著性意义(P<0.05);造模后28 d两组比较差异无显著性意义(P>0.05);颅脑损伤合并骨折组的组内比较差异有显著性意义(P<0.05);单纯骨折组的组内比较差异无显著性意义(P>0.05)。提示骨折端降钙素基因相关肽、胰岛素样生长因子1在脑损伤后合并股骨骨折模型大鼠骨折愈合的早中期表达增高,有利于多种细胞趋化、增殖与分化,促进成骨。在骨折愈合过程中降钙素基因相关肽和胰岛素样生长因子1可能是脑损伤后促进骨折愈合的影响因素。     

合并中枢神经损伤骨折愈合过程中胰岛素样生长因子Ⅰ的作用

背景:胰岛素样生长因子Ⅰ由成骨细胞合成,并对成骨细胞具有促进增殖和分化作用。目的:观察中枢神经损伤对胰岛素样生长因子Ⅰ在血清、局部骨痂的表达及骨折愈合的影响。方法:取Wistar大鼠随机分成正常对照组、脑损伤-骨折组、脊髓损伤-骨折组、单纯骨折组。于术后第1,2,3周测量血清中胰岛素样生长因子Ⅰ水平;术后第2,3周行X射线摄片评估骨痂愈合情况,术后1,2,3,4周取股骨制作标本,测量骨痂体积,术后3d,1,2周免疫组织化学染色法检测骨痂局部胰岛素样生长因子Ⅰ的表达。结果与结论:正常对照组、单纯骨折组的胰岛素样生长因子Ⅰ血清质量浓度无明显变化,脑损伤-骨折组和脊髓损伤-骨折组骨痂体积、X射线评分高于单纯骨折组(P<0.05);伤后3d,1,2周时,脑损伤-骨折组和脊髓损伤-骨折组胰岛素样生长因子Ⅰ的血清质量浓度较其他两组明显增加(P<0.01);伤后1周,脑损伤-骨折组和脊髓损伤-骨折组骨折端平均阳性细胞数高于单纯骨折组(P<0.01)。提示中枢神经损伤可以影响血清中胰岛素样生长因子Ⅰ的质量浓度和骨痂局部的表达,从而能促进骨折愈合。     

生骨注射液对骨折愈合过程中碱性成纤维细胞生长因子和血管内皮生长因子表达的影响

背景:在促进骨折修复研究中,应用外源性生长因子极不稳定,且造价高不适宜广泛推广,如何有效地促进内源性生长因子的表达将是值得深入研究的课题.目的:观察生骨注射液对骨折愈合过程中内源性碱性成纤维细胞生长因子和血管内皮生长因子表达的影响.设计、时间及地点:完全随机分组设计,对照实验,于2007-07/2008-08在华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科实验室完成.材料:清洁级3月龄雄性SD大鼠60只.生骨注射液由当归、土鳖虫、淫羊藿等药物组成,由湖北省中医院提供,质量浓度为1 g/L.方法:建立SD大鼠胫骨干骨折愈合模型,分成实验组和对照组各30只,分别在骨折断端等量注射生骨注射液和生理盐水,每两日1次,0.2mL/次.两组分别于术后第1,2,3,4,5,6周时各处死5只大鼠,取材.主要观察指标:采用免疫组织化学方法,检测两组大鼠骨折愈合过程中不同阶段骨痂组织中碱性成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子蛋白的表达及差异情况.结果:免疫组织化学染色显示,各时间点实验组骨痂组织中碱性成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子表达量及阳性定位均明显强于对照组.结论:生骨注射液能够增加骨折愈合过程中碱性成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子在骨痂组织中的表达,这可能是生骨注射液促进骨折愈合的机制之一.     

低强度脉冲超声波促进大鼠胫骨骨折愈合中血小板衍生生长因子和胰岛素样生长因子1的表达

背景:有研究表明低强度脉冲超声波可以促进骨折愈合。目的:观察低强度脉冲超声波对胫骨骨折大鼠血小板衍生生长因子及胰岛素样生长因子1表达的影响。方法:实验采用单侧大鼠胫骨制作闭合骨折大鼠模型,建模后每日进行低强度脉冲超声波治疗。结果与结论:建模后14,21d,低强度脉冲超声波治疗的胫骨骨折模型大鼠骨痂量及厚度明显增高(P<0.05),建模后7,14d,其骨痂血小板衍生生长因子和胰岛素样生长因子1表达也明显增高(P<0.05)。说明低强度脉冲超声波促进大鼠胫骨骨折愈合中血小板衍生生长因子和胰岛素样生长因子1的表达,促进早期软骨细胞成熟和软骨内成骨,从而促进骨折的愈合。     

骨折并侧方液压脑损伤模型的建立

目的：拟建立一种伤情稳定、重复性好的骨折与脑损伤复合模型，为临床脑损伤骨折患者骨折愈合加速的机制研究提供动物模型。方法：实验于2007-04/08在广西医科大学动物实验中心完成。雄性SD大鼠72只，按体质量经SPSS15．0随机分为空白对照组（n=6），单纯骨折组（n=30），脑损伤骨折组（n=36）。用改良的脑损伤液压装置，采用侧方液压法建立SD大鼠脑损伤模型。用摆锯从胫骨外侧锯断胫骨中段，然后行克氏针髓腔逆行固定，制备胫骨骨折模型。结果：72只大鼠均进入结果分析。①伤后3h，脑损伤骨折组大鼠顶叶、额叶、枕叶蛛网膜下腔出血，大脑皮质及白质深部的基底节、海马、胼胝体、丘脑挫伤出血，苏木精伊红染色显示，挫伤周围神经元变性、坏死。伤后1d挫伤灶周围神经元数量明显减少，可见血管周围出血及均质透明栓形成。②术后4周X射线平片显示脑损伤骨折组骨痂大于单纯骨折组且骨痂致密，骨痂直径及骨痂应力大于单纯骨折组（P〈0．05）。结论：股骨离断及侧方液压制作的SD大鼠骨折脑损伤动物模型伤情稳定、重复性好，能满足脑损伤骨折实验研究的需要。