诱导性人工骨膜复合异体骨移植修复兔桡骨缺损

目的探讨诱导性膜引导骨再生技术与异体骨相结合修复兔桡骨节段性骨缺损的可行性.方法聚乳酸聚乙醇酸共聚物（poly lactic-co-glycolic acid,PLGA）复合牛骨形态发生蛋白（bovinebone morphogenetic protein,bBMP）、胰岛素样生长因子（insulin-like growthfactor-Ⅱ,IGF-Ⅱ）及碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor,bFGF）制备诱导性人工骨膜.将27只兔建立右侧桡骨10 mm节段性骨缺损动物模型,随机分成三组,每组9只.A组植入PLGA/bBMP＋IGF-Ⅱ＋bFGF人工骨膜和兔异体骨;B组植入PLGA/bBMP＋IGF-Ⅱ＋FGF人工骨膜;C组单纯植入兔异体骨.术后2、4、8周每组分别取3只动物,进行X线检查、大体标本观察、HE染色组织学观察和免疫学检测,比较各组骨缺损的修复情况.结果A组的成骨效果明显优于其他组,在8周时已经完成骨缺损的修复;B组在术后8周仍处于塑形改建之中;C组在术后8周时植入的异体骨坏死且被大量结缔组织包裹.A组移植物引发的宿主抗体水平低于C组,在体外明显抑制淋巴细胞增殖,多项免疫学指标差异有统计学意义（P＜0.05）.结论PLGA复合bBMP、bFGF和IGF-Ⅱ人工骨膜通过刺激血管增生和免疫调节作用能加快异体骨的血管化,降低免疫反应,促进其与宿主骨的愈合;同时,异体骨能起到支架的作用,可有效避免人工骨膜的塌陷.将诱导性膜引导骨再生技术与异体骨联合应用比单纯应用以上两种材料更能有效促进长骨节段性骨缺损的修复.     

海绵状、泥灰状脱钙骨基质修复骨缺损

目的探讨海绵状脱钙骨基质(DBM)和泥灰状DBM修复骨缺损的能力。方法将兔四肢长骨骨干脱脂、脱钙后制成长度为500～1000 μm的纤维状及直径为200～400μm的颗粒状DBM,并与2%明胶混合分别制成海绵状DBM和泥灰状DBM。在9只兔双侧桡骨中段做一长10mm的骨膜骨缺损,分别植入海绵状DBM和泥灰状DBM及空白对照,每组各6个缺损,术后观察6周,于4、6周时拍摄X线片,并对实验动物的大体标本、骨密度、生物力学、新生骨矿化率及病理组织学改变进行观察。结果术后4、6周X线片显示两实验组骨缺损均修复,骨髓腔完整;空白对照组无一例修复骨缺损。骨密度测量显示海绵状DBM组新生骨骨密度与正常桡骨间差异无显著性(P >0.05),但泥灰状DBM组的新生骨骨密度与正常桡骨间差异有显著性(P< 0.05)。术后6周生物力学测定显示海绵状DBM组新生骨极限压缩强度值与正常桡骨差异无显著性(P >0.05),泥灰状DBM组低于正常桡骨且差异有显著性(P< 0.05)。两实验组新生骨矿化率差异无显著性(P >0.05)。组织学观察显示两实验组中DBM绝大部分被吸收,形成板状骨骨小梁及完整的骨髓腔,塑形完整, 新生骨内可见骨单位及局部尚未完全骨化的新生骨。结论海绵状DBM和泥灰状DBM均具有诱导成骨活性和骨传导能力,使用方便,新生骨塑形完整,生物力学强度高,矿化     

脱钙骨基质/磷酸钙复合骨水泥骨诱导活性观察

目的:观察磷酸钙骨水泥(CPC)中加入脱钙骨基质(DBM)后形成的复合骨水泥的成骨诱导活性.方法:将DBM/CPC复合骨水泥分别植入兔背肌肌袋内,于不同时间取材,通过组织学切片、ALP等手段观察异位诱导成骨情况.结果:术后2周,DBM/CPC复合骨水泥组可见间充质细胞增殖、聚集并包绕DBM骨粒.4周时,DBM已有部分吸收,并软骨样细胞和软骨样组织包裹.8周,DBM进一步吸收,软骨细胞和软骨组织逐渐成熟,新骨形成.12周,DBM吸收并被新骨组织部分或大部分代替且相互连接成片.ALP测定结果与组织学观察的新骨形成情况基本一致.结论:DBM/CPC复合骨水泥有较强的异位诱导成骨能力,诱导新骨的形成伴随着材料的降解,可以有效弥补单纯使用CPC时降解速度太慢和无骨诱导能力的不足.     

骨蛋白强化脱钙骨基质板块修复犬长骨节段性骨缺损

目的 :研究骨蛋白 (boneprotein ,BP)强化脱钙骨基质 (demineralizedbonematrix ,DBM) (BP/DBM )板块在修复节段性骨缺损中的作用。方法 :在犬双侧桡骨中段各做一 1 5cm的骨膜骨缺损 ,分别植入板块状BP/DBM ,DBM ,自体髂骨块及留置空白 ,观察时间为 4个月。结果 :BP/DBM植入组有 3例完全骨愈合 (3 / 5 ) ,自体骨移植组只有 3例部分骨愈合 ,单纯DBM组及空白组未见骨愈合。生物力学测试 :术后 4个月BP/DBM组新生骨极限压缩强度值最高 ,已达到正常桡骨组织的 48%。BP/DBM组新生骨为成熟的板状骨。结论 :BP/DBM板块可促进节段性骨缺损的修复。     

自体成骨细胞与脱钙骨复合移植修复兔桡骨缺损的实验研究

目的 研究成骨细胞与DBM复合后的成骨能力,为临床修复骨缺损提供一条新途径。方法 20只新西兰大白兔随机分为4组,每组5只,右侧植入成骨细胞与DBM复合物,左侧植入DBM,分别在2、4、8、12周做X线、组织学切片、微量元素测定等观察,结果进行统计学分析。结果 纯化后的细胞具有成骨细胞的形态结构和生物学特性,复合物修复骨缺损的速度和质量明显优于对照组。结论 成骨细胞与DBM能很好地复合,制成有成骨活性的复合体,在修复骨缺损过程中起到诱导成骨和传导成骨的作用。     

脱钙骨基质/磷酸钙复合骨水泥骨诱导活性观察

目的:观察磷酸钙骨水泥(CPC)中加入脱钙骨基质(DBM)后形成的复合骨水泥的成骨诱导活性。方法:将DBM/CPC复合骨水泥分别植入兔背肌肌袋内,于不同时间取材,通过组织学切片、ALP等手段观察异位诱导成骨情况。结果:术后2周,DBM/CPC复合骨水泥组可见间充质细胞增殖、聚集并包绕DBM骨粒。4周时,DBM已有部分吸收,并软骨样细胞和软骨样组织包裹。8周,DBM进一步吸收,软骨细胞和软骨组织逐渐成熟,新骨形成。12周,DBM吸收并被新骨组织部分或大部分代替且相互连接成片。ALP测定结果与组织学观察的新骨形成情况基本一致。结论:DBM/CPC复合骨水泥有较强的异位诱导成骨能力,诱导新骨的形成伴随着材料的降解,可以有效弥补单纯使用CPC时降解速度太慢和无骨诱导能力的不足。     

异体DBM复合rhBMP-2修复兔桡骨缺损的实验研究

目的探讨异体脱钙骨基质（demineralized bonematrix，DBM）复合重组人骨形态发生蛋白2（reconstruction humn bonemorphology protein-2，rhBMP-2）修复节段性骨缺损的能力。方法48只新西兰大白兔采用桡骨15mm节段性骨缺损模型，随机分为3组，A组植入异体DBM与rhBMP-2复合材料，B组植入异体DBM，C组为空白对照组。术后4周、8周、12周、16周．进行放射学和组织学检查。结果A组：术后4周宿主结缔组织长入植骨材料内的骨小梁间，并有岛状新生软骨、骨组织形成；术后8周，新生软骨及骨形成并融合成片；术后12周，新骨改建成熟，但仍能见到植骨材料；术后16周，管状骨结构形成，髓腔再通。B组：术后4周，植骨材料周围有软骨形成；术后8周，大量软骨形成；术后12周，大片状骨形成；术后16周，有髓腔形成。C组：各时问点仅见有纤维结缔组织，只在两端有新骨形成。X片示A组成骨量大，新骨改建、成熟迅速，术后16周全部达骨性愈合。B组成骨量少，仅2例达骨性愈合。C组未见骨性愈合。结论异体DBM复合rhBMP-2材料通过骨诱导和骨传导两种方式修复骨缺损，是一种较理想、具有高效成骨活性的植骨材料。     

hBMP-2转染自体兔骨髓基质细胞附和异体兔脱钙骨基质的成骨实验研究

目的 探讨人骨发生蛋白2(hBMP-2)转染兔自体骨髓基质细胞(rMSCs)的骨生成诱导作用以及附和异体兔脱钙骨基质(DBM)后的成骨效能。方法 取兔自体骨髓基质细胞培养扩增，用脂质体介导的方法转染人骨发生蛋白2基因，将转染和未转染人骨发生蛋白2基因的自体骨髓基质细胞附和于异体兔脱钙骨基质形成新的生物植骨材料，连同空白及单纯脱钙骨基质对照组植入兔前肢肌袋和桡骨缺损。2、4、6、8周分别取材进行大体、放射线和病理观察。结果 肌袋试验6周后，转染人骨发生蛋白2基因的自体骨髓基质细胞附和异体兔脱钙骨基质材料中出现骨组织细胞，未转染组和单纯异体兔脱钙骨基质组为纤维组织。骨缺损试验中，三组均能产生骨的形成和缺损的修复，但仍然是转染复合材料组的骨修复再生能力最大。结论 局部应用hBMP-2基因转染的rMSCs—DBM材料可以诱导骨形成促进骨修复。     

脱钙骨基质/磷酸钙复合骨水泥骨诱导活性观察

目的：观察磷酸钙骨水泥（CPC）中加入脱钙骨基质（DBM）后形成的复合骨水泥的成骨诱导活性。方法：将DBM/CPC复合骨水泥分别植入兔背肌肌袋内，于不同时间取材，通过组织学切片、ALP等手段观察异位诱导成骨情况。结果：术后2周，DBM/CPC复合骨水泥组可见间充质细胞增殖、聚集并包绕DBM骨粒。4周时，DBM已有部分吸收，并软骨样细胞和软骨样组织包裹。8周，DBM进一步吸收，软骨细胞和软骨组织逐渐成熟，新骨形成。12周，DBM吸收并被新骨组织部分或大部分代替且相互连接成片。ALP测定结果与组织学观察的新骨形成情况基本一致。结论：DBM/CPC复合骨水泥有较强的异位诱导成骨能力，诱导新骨的形成伴随着材料的降解，可以有效弥补单纯使用CPC时降解速度太慢和无骨诱导能力的不足。     

自体外周血干细胞/脱钙骨复合移植治疗兔桡骨缺损的实验研究

目的 观察自体外周血干细胞(Autologous Pexipheral Blood Stem Cell—APBSC)/脱钙骨(Decalcified Bone Matrix-DBM)复合移植治疗骨缺损的疗效。方法 36只家兔桡骨做成1cm骨缺损,随机分为DBM组自体红骨髓(Autologous red bone marrow—ARBM)/DBM组APBSC/DBM组,每组12只。分别进行X线观察、生物力学检查和组织学观察的对比研究。结果 术后第2、4、8、14周APBSE/DBM组X线观察改进的Gary评分和光镜观察均优于DBM组,与ARBM/DBM组相似,术后第14周APBSC/DBM组整骨破坏载荷和骨缺损修复,形态学评分也优于DBM组,与ARBM/DBM组比较,前者没有显著性差异,后者有显著性差异。结论 APBSC/DBM复合移植治疗骨缺损的疗效优于单纯DBM移植,与ARBM/DBM组相似。结合临床我们认为具有良好的应用前景。     

不同方法保存生物衍生骨修复节段性桡骨缺损的实验研究

目的　探讨不同方法保存的生物衍生骨修复节段性桡骨缺损的效果。　方法　冻干生物衍生骨用两种不同保存液保存 3个月 ,以保存相同时间的冻干生物衍生骨为对照。选择 6 0只新西兰大白兔 ,制作 15 mm长的双侧桡骨节段性骨缺损模型 ,实验根据植入不同方法保存的材料分为 A、 B和 C组。A组植入 1号保存液处理材料 ,B组植入2号保存液处理材料 ,A、B组再根据材料是否复合成骨细胞培养分为 A1 和 A2 、B1 和 B2 组 ,A1 和 B1 组于动物左侧桡骨缺损区植入组织工程生物衍生骨 ,A2 和 B2 组于右侧植入单纯材料。C组分为 C1 和 C2 组 ,于动物左侧桡骨缺损区植入冻干材料 ,右侧为空白对照。术后 4、8和 16周取材 ,摄 X线片、组织学观察、计算机图像分析和生物力学测定。　结果　术后 4、8和 16周各组骨缺损区均有新骨生成 ,成骨量随时间的推移而增加。经 X线片、组织学和生物力学评估 ,各组的成骨能力依次为 :A1 >A2 >C1 >B1 >B2 >C2 有统计学意义 (P<0 .0 0 1,P<0 .0 5 ) ,其中 A1 组成骨能力最强 ,术后 16周骨缺损完全修复 ,骨髓腔再通 ,生物力学性能接近正常骨。　结论　选择适宜的保存液对生物衍生骨支架材料的骨修复能力有一定的促进作用。     

RGD多肽表面修饰生物陶瓷修复骨缺损BMP-2的表达

目的：了解精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（Arg-Gly-Asp,RGD）多肽表面修饰的羟基磷灰石-磷酸三钙（hydroxyapatite-tricalcium phosphate,HA-TCP）修复节段性骨缺损局部骨形态发生蛋白-2（bone morphogenetic protein-2,BMP-2）的表达。方法：以骨髓基质干细胞（marrow stromal cells,MSCs）复合RGD多肽表面修饰的HA-TCP或单纯材料培养制备组织工程骨,选择60只新西兰白兔,制作15mm长的桡骨节段性骨缺损模型,实验根据植入不同的材料分为A、B、C和D组,A组：骨缺损区植入MSCs复合RGD多肽表面修饰的HA-TCP培养制备的组织工程骨;B组：骨缺损区植入MSCs复合HA-TCP培养制备的组织工程骨;C组：骨缺损区植入RGD多肽表面修饰的HA-TCP;D组：骨缺损区植入HA-TCP。术后4周取材,行修复区局部BMP-2免疫组化分析。结果：术后4周各组骨缺损区均有新骨生成,修复区局部BMP-2表达水平依次为：A〉B〉C〉D（P〈0.001,P〈0.05）。结论：RGD多肽表面修饰对以HA-TCP为支架材料组织工程骨的修复作用有明显优化作用。     

RGD多肽表面修饰对HA-TCP生物陶瓷修复骨缺损的影响

目的：了解精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（Arg-Gly-Asp,RGD）多肽表面修饰对羟基磷灰石-磷酸三钙（hydroxyapatite-tricalciumphos phate,HA-TCP）修复节段性骨缺损的影响。方法：以骨髓基质干细胞（marrow stromal cells,MSCs）复合RGD多肽表面修饰的HA-TCP或单纯材料培养制备组织工程骨,选择60只新西兰白兔,制作15mm长的桡骨节段性骨缺损模型,实验根据植入不同的材料分为A、B、C和D组,A组：骨缺损区植入MSCs复合RGD多肽表面修饰的HA-TCP培养制备的组织工程骨;B组：骨缺损区植入MSCs复合HA-TCP培养制备的组织工程骨;C组：骨缺损区植入RGD多肽表面修饰的HA-TCP;D组：骨缺损区植入HA-TCP。术后4、8、16周取材,行X线检查、组织学观察、计算机图像分析和生物力学测定。结果：术后4、8、16周各组骨缺损区均有新骨生成,成骨量随时间的推移而增加。经X线、组织学和生物力学评估,成骨能力依次为：A〉B〉C〉D（P〈0.001,P〈0.05）,其中A组术后16周骨缺损完全修复,骨髓腔再通,生物力学性能接近正常骨。结论：RGD多肽表面修饰对以HA-TCP为支架材料组织工程骨的修复作用有明显优化作用。     

复合骨形成蛋白骨修复材料的生物相容性研究

目的 :近年来脱钙骨基质颗粒复合骨水泥已用于修复微波诱导高温原位灭活骨肿瘤性骨缺损 ,在此基础上再复合骨形成蛋白可提高其成骨诱导活性。为推广临床应用 ,本文拟对其生物相容性进行研究。方法 :制备脱钙骨基质颗粒 ,提取牛骨形成蛋白 ,与骨水泥按不同质量比复合后植入小白鼠腹腔内行急性、亚急性毒性试验 ,植入小白鼠后腿股部肌肉内行肌肉刺激试验 ,体外行溶血、凝血试验和骨内埋入试验。结果 :急性毒性试验动物无死亡 ,亚急性毒性试验术前、术后动物体重、红细胞、白细胞和血红蛋白无统计学差别 (t检验 ,P >0 .0 5 ) ,对肌肉无刺激 ,体外对溶血、凝血功能无影响 ,植入骨内无不良反应 ,6个月即可与宿主骨形成“生物铆定”。结论 :该复合材料生物相容性好 ,易塑形 ,具有很强的成骨诱导活性 ,能满足修复不同部位、不同形状骨缺损的需要     

Effects of Pore Size on the Osteoconductivity and Mechanical Properties of Calcium Phosphate Cement in a Rabbit Model

Calcium phosphate cement (CPC) porous scaffold is widely used as a suitable bone substitute to repair bone defect, but the optimal pore size is unclear yet. The current study aimed to evaluate the effect of different pore sizes on the processing of bone formation in repairing segmental bone defect of rabbits using CPC porous scaffolds. Three kinds of CPC porous scaffolds with 5 mm diameters and 12 mm length were prepared with the same porosity but different pore sizes (Group A: 200–300 µm, Group B: 300–450 µm, Group C: 450–600 µm, respectively). Twelve millimeter segmental bone defects were created in the middle of the radius bone and filled with different kinds of CPC cylindrical scaffolds. After 4, 12, and 24 weeks, alkaline phosphatase (ALP), histological assessment, and mechanical properties evaluation were performed in all three groups. After 4 weeks, ALP activity increased in all groups but was highest in Group A with smallest pore size. The new bone formation within the scaffolds was not obvious in all groups. After 12 weeks, the new bone formation within the scaffolds was obvious in each group and highest in Group A. At 24 weeks, no significant difference in new bone formation was observed among different groups. Besides the osteoconductive effect, Group A with smallest pore size also had the best mechanical properties in vivo at 12 weeks. We demonstrate that pore size has a significant effect on the osteoconductivity and mechanical properties of calcium phosphate cement porous scaffold in vivo. Small pore size favors the bone formation in the early stage and may be more suitable for repairing segmental bone defect in vivo.     

异体脱矿骨复合碱性成纤维细胞生长因子修复骨缺损的实验研究

目的评价异体脱矿骨(allograftdemineralizedbone,ALB)复合碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblastgrowthfactor,bFGF)诱导成骨的能力。方法以ALB作为bFGF可吸收性载体,制备成复合的bFGF/ALB复合骨。将32只新西兰大白兔随机分成A、B、C、D组,每组8只,制备左、右双侧桡骨中段15mm缺损模型,采用4种不同的处理方法:A组植入bFGF/ALB复合骨,B组植入ALB,C组植入bFGF,D组为空白对照。分别于术后2、4、6和8周摄X线片、组织切片和骨痂钙含量测定,了解各组骨缺损修复速度和愈合程度。结果X线片显示:2周时,A组和B组均表现为少量骨性阴影,而C组和D组表现为透亮阴影;4周和6周显示A组骨缺损处密度增高,部分新骨形成,B组和C组骨缺损处密度轻度增高,D组仅在两断端处有少量成骨阴影;8周A组在骨缺损处已桥接融合,B组从两断端形成新骨向中间靠拢、桥接,C组骨缺损处仍有间隙,其骨密度低于A组,D组骨缺损中央仍为软组织阴影。4周和8周骨痂钙含量测定显示A组骨痂钙含量相对值均高于B组、C组和D组(P<0.05和P<0.01)。组织学切片观察显示,在不同时间点骨缺损修复程度A组均明显高于B组和C组,D组骨缺损处被纤维组织及肌组织等填充。结论bFGF/ALB是一种较好的促进骨缺损修复的复合材料。     

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     

丝素蛋白/羟基磷灰石组织工程化骨修复兔桡骨节段性骨缺损

目的 探讨丝素蛋白/羟基磷灰石(SF/HA)组织工程化骨的成骨作用,以期为临床治疗骨缺损提供新的人工骨材料.方法 将SF/HA与成骨诱导的兔骨髓基质干细胞(BMSCs)复合,构建组织工程化骨.取54只兔于左侧桡骨中上段制备15 mm节段性骨缺损.实验分3组(A、B组各24只,C组6只):A组:植入SF/HA组织工程化骨,B组:单纯植入SF/HA;C组:骨缺损区不植入任何材料.于术后4、8、12及16周摄X线片,并于16周行螺旋CT扫描重建,观察骨缺损修复及骨塑形情况,参照Lane-Sandhu X线评分标准对各组骨缺损的骨修复程度评分.骨痂标本行 HE染色组织学观察,按照Lane-Sandhu组织学评分法比较12周和16周时各组的骨修复情况. 结果 术后16周,X线片示A组髓腔通畅,新骨塑形好,骨皮质连续;B组缺损区有缩小,两断端不连接;C组缺损区无明显骨痂生长.16周时螺旋CT扫描重建显示:A组骨塑形明显,骨缺损完全修复;B组有部分皮质骨形成,缺损区不能完全修复;C组骨缺损基本无修复.每组术后4、8、12、16周不同时间点的放射学评分差异均有统计学意义(P＜0.05).术后12、16周时3组间Lane-Sandhu组织学评分差异均有统计学意义(P＜0.05). 结论 SF/HA组织工程化骨具有良好的节段性骨缺损修复能力,但SF/HA本身缺乏骨诱导作用,单独修复节段性骨缺损作用有限.