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BMP和TGF-β对兔尺骨骨缺损修复作用的研究
目的探讨外源性BMP和TGF-β对骨缺损的修复作用.方法采用兔尺骨干1.5 cm缺损模型,在骨缺损局部单独或联合应用TGF-β和BMP,在4、8、12周三个时相点进行大体形态观察、组织学、X线片观察和在12周时进行生物力学测试,对骨缺损修复效果进行评估.结果 BMP和/或TGF-β治疗组骨缺损均已修复,对照组骨缺损未修复,联合应用TGF-β和BMP的修复效果明显优于单用TGF-β或BMP,而BMP又优于TGF-β;在生物力学方面,TGF-β和BMP复合应用的力学强度与正常骨接近,单独应用时明显弱于正常骨,TGF-β弱于BMP.结论 BMP和TGF-β对骨缺损均具有一定的修复作用,BMP的作用强于TGF-β,复合应用时,二者作用进一步增强,在修复骨缺损方面具有协同作用.
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内源性BMP、TGF-β在骨修复中的作用
目的研究内源性骨形态发生蛋白(BMP)、β转化生长因子(TGF-β)的来源、分泌规律以及对骨修复的作用.方法家兔36只,每只动物左侧胫骨为对照侧,环形切除胫骨中段骨膜长3cm,并于内侧行部分骨皮质剥脱术,长2.6cm,厚1mm,不暴露骨髓腔.右侧为实验侧,以同法处理后,辅以钻孔达骨髓腔.术后3天及1、2、4、6、8周分别随机处死6只动物,取双侧胫骨,制作5μm厚的组织切片,进行BMP、TGF-βⅢ免疫组化染色.结果BMP、TGF-βⅢ免疫组化染色显示,对照侧染色阴性,始终无骨痂形成.实验侧术后3天染色呈阳性反应;术后1周内源性BMP、TGF-βⅢ浓度达高峰,成骨能力增强;术后6周阳性细胞消失,但随着骨重建过程增强,骨基质染色较深.结论骨损伤后内源性BMP、TGF-βⅢ呈阶段性分泌,且对骨损伤的修复起着重要作用.
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自体骨髓移植、海螵蛸与玻璃酸钠联合治疗骨缺损的实验研究
目的 探讨自体骨髓、海螵蛸与玻璃酸钠联合修复骨缺损的可行性.方法 48只新西兰兔随机分为4组,分别造成桡骨干保留骨膜的10 mm骨缺损动物模型.A组(植入自体骨髓、海螵蛸与玻璃酸钠),B组(植入自体骨髓与海螵蛸),C组(植入海螵蛸与玻璃酸钠),D组(空白对照组),各12只,分别于移植后2、4、8、12周处死动物,并行大体组织观察、X线、病理组织学观察及评分、新骨生成面积测量,比较分析各组移植修复骨缺损的能力.结果 A组12周时可完全修复骨缺损,各时段综合指标均优于其他各组,有统计学意义(P<0.05);B组与C组骨修复相对较差,修复效果差于A组;B组的骨修复优于C组;D组骨缺损处大部分被纤维组织及肌组织等填充,仅有少量骨修复.结论 自体骨髓、海螵蛸与玻璃酸钠三者联合具有较明显的协同成骨能力,可作为修复骨缺损的一种移植替代材料.
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蠲偻丸治疗绝经后骨质疏松症37例
骨质疏松症(Osteoporosis,OP)是以低骨量、骨结构失常为特征并导致骨脆性增加,易于骨折的一种全身性骨病~([1]).蠲偻丸是我院研制用于治疗强直性脊柱炎的中药制剂,具有补肾强督、活血脉、壮筋骨、通络止痛,促进骨修复的良好疗效~([2]),在临床上我们用以治疗绝经后妇女骨质疏松症收到较好疗效,现报告如下.
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伤科接骨片对兔下颌骨缺损骨组织环氧合酶-2表达的影响
目的 探讨伤科接骨片促兔下颌骨缺损骨组织修复的可能作用机制. 方法 健康雄性新西兰兔72只,随机分为正常对照组(24只)、模型对照组(24只)和伤科接骨片组(24只),除正常对照组外其余各组建立下颌骨缺损模型.正常对照组、模型对照组给予正常饲料40g/d,伤科接骨片组给予伤科接骨片饲料40g/d(约含伤科接骨片0.528g).分别于造模后第7、14、28、56天各处死6只兔,行下颌骨侧位X线片检查后,收集下颌骨缺损处骨组织块,检测环氧合酶-2(COX-2)蛋白、COX-2 mRNA表达. 结果 与正常对照组比较,模型对照组造模后第14、28天兔下颌骨组织COX-2蛋白及COX-2 mRNA表达明显升高(P＜0.05);与模型对照组比较,伤科接骨片组造模后第14、28、56天兔下颌骨组织COX-2蛋白及COX-2 mRNA表达明显升高(P＜0.05).影像学显示,伤科接骨片组较模型对照组兔下颌骨缺损区成骨速度更快,新生骨密度更大.结论 伤科接骨片可能通过上调COX-2蛋白及COX-2 mRNA表达促进兔下颌骨缺损骨组织的修复.
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SIRT1影响间充质干细胞骨修复的研究进展
激活沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)可延长细胞寿命,延缓衰老的发生.SIRT1在调节炎性反应过程中也发挥着重要作用.基于在间充质干细胞的组织修复过程中,细胞衰老及炎性反应严重影响其修复能力.因此,有望通过调节SIRT1活性改变间充质干细胞组织修复能力.
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新生兔骨髓基质细胞向成骨样细胞诱导分化
新研究表明骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)不仅是具有多向分化能和旺盛增殖活力的细胞,还具有特殊的免疫学特性,表达对异体宿主低免疫原性和免疫抑制作用[1].本实验分离培养的新生兔骨髓基质细胞,经成骨诱导可以为成年兔骨修复提供充足的骨组织工程种子细胞.
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骨髓基质干细胞的研究进展
骨修复是骨科的基本问题,因创伤、股骨头坏死和骨组织手术等所导致的骨缺损常常需要植骨愈合.自体骨移植带来供骨部位并发症,异体骨移植存在排斥反应,两者骨来源都有限.关节软骨损伤不能自行修复,软骨移植因为来源有限和塑形困难,不能广泛使用.体内骨修复过程包括:血肿形成,化学信号趋化骨源性干细胞并促其分化,软骨内成骨.体外人工模拟这一过程,包括三方面因素:调控信号、细胞、细胞外基质.
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用复合诱导型骨修复材料修复兔桡骨缺损的实验研究
以不同的载药方式构建4种壳聚糖/聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯(PHBV)复合诱导型骨修复材料,检测并比较4种支架材料对兔桡骨缺损的修复效果,筛选出佳骨修复材料并确定佳药物控释方式.以淫羊藿苷为诱导因子,采用两相混合冷冻干燥技术以微球载药、改性药物微球(W/O法制得并表征)、改性药物与材料共价结合等药物添加方式及不加药制得4种支架材料,并对其进行显微结构以及载药支架药物缓释表征,后将4种材料分别植入兔桡骨缺损处,于1、3、6个月进行X射线及三维CT观察支架材料对兔桡骨缺损的修复情况,HE,Masson染色观察其诱导成骨效果.结果表明,支架材料呈网络状串珠状的显微结构,载药微球粒径分布在3～11 μm,载药支架材料有着良好的药物缓释,其中共价结合组药物释放峰值时间较其他组推迟,为72 h,且峰值后药物缓释量迅速平稳为75μg左右.X射线及三维CT观察显示,终共价结合组支架材料骨缺损处连通,且骨密度高于其他3组.HE、Masson染色结果显示,共价结合组成骨效果优于其他组.共价结合的药物添加方式能使支架具有良好的药物缓释效果,进而对兔桡骨缺损表现出良好的修复效果.
关键词： 聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯 诱导 共价结合 骨修复 -
磁响应性三元复合材料制备及引导骨缺损修复的研究
创伤、感染、肿瘤和先天畸形等均会造成骨组织的缺损,当缺损超过临界尺寸时,骨组织无法完成自我修复,应用生物材料引导骨组织的再生从而修复缺损组织是极为重要的治疗策略,而骨形成速度慢则是当前引导骨再生支架面临的难点之一.氧化铁磁性纳米颗粒(γ-Fe2O3-NP)和纳米羟基磷灰石(nHA)与消旋聚乳酸(PDLLA)以不同比例共混,利用高压静电纺丝技术制备具有纳米纤维网络结构的复合材料薄膜.应用振荡样品磁强计研究复合材料的磁学性质与氧化铁磁性纳米颗粒含量之间的关系,通过扫描电镜观察薄膜材料的微观结构特征.选取12只健康雄性成年新西兰大白兔,在横突骨组织离断模型上,采用CT成像技术,研究术后10、30、50 d时复合材料植入组、复合材料植入加磁场组以及离断无治疗对照组的骨组织再生与缺损修复效果;此外,在术后20 d采集每组中2只动物的植入部位组织进行病理观察.研究结果显示,复合材料具有超顺磁响应性质,且随材料中氧化铁纳米颗粒比例的提高而增强;该复合材料可以在外加磁场的作用下,加速引导离断缺损部位的骨组织再生.
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妥布霉素对磷酸钙骨水泥性能的影响
本文研究了载有妥布霉素的磷酸钙骨水泥体系的应用性能,包括体系的凝结时间、抗压强度、水化产物及微结构分析.结果表明,药物的引入并未影响材料水化产物的组成.随着药物含量的提高,凝结时间延长,抗压强度下降,这是由于药物的存在导致了骨水泥颗粒间的反凝聚.但材料在模拟体液中静置一周后,强度比缓释前均有不同程度提高,并趋于36MPa,同时呈经沉淀-溶解-再水化过程形成的针状水化产物生成.这些结果将对该体系材料的临床应用具有指导作用.
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不同粒径植骨材料在犬腔隙性骨缺损骨修复中的作用比较
目的 探讨不同粒径的多孔β-磷酸三钙(β-TCP)人工骨颗粒材料对犬腔隙性骨缺损修复作用的影响.方法 将10只24周龄雄性比格犬,随机分为4组,即整块植骨组(3只)以及大粒径组(3只)、小粒径组(3只)和空白对照(1只).用外科手术方法制备上颌单侧牙槽突裂.大粒径组采用粒径3～4mm的多孔β-TCP人工骨颗粒材料进行植骨修复;小粒径组采用粒径1.5 ～2.0 mm的多孔β-TCP人工骨颗粒材料进行植骨修复;整块植骨的人工骨材料为圆柱状多孔β-TCP材料,大小与骨缺损大小相似.分别于术后4、8、12周采集骨样本,对骨样本进行影像学和显微(micro-CT)检查,组织学检测,观察骨愈合修复及植骨材料的降解情况.利用显微(micro-CT)检查新骨生长情况;利用生物力学方法检测骨缺损处的抗压强度.结果 第12周影像学及组织学检测,小粒径组骨修复率为(75.5±18.6)％,与整块植骨组骨修复率为(84.9±19.7)％和大粒径组骨修复率为(83.5±18.2)％比较,都具有显著性差异(P＜0.05).小粒径组材料降解率在第12周与大粒径及整块植骨组出现显著性差异(P＜0.05).新生骨密度大粒径组各监测时间点较小粒径组及空白对照高,在第4周较整块植骨组骨低,第8周无差异,第12周较整块植骨组骨高,具有显著性差异.生物力学监测发现第4、8周整块植骨组抗压强度优去其他各组,第12周大粒径组抗压强度与整块植骨组持平,均优于小粒径组.结论较大粒径的β-TCP材料(3～4 mm)较较小粒径的β-TCP颗粒材料(1.5 ～2.0 mm)在对犬腔隙性骨缺损骨修复中修复率较高,降解较少,比较稳定,修复后可获得较好的骨新生和抗压强度,对腔隙性骨缺损犬的骨修复作用较优.
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骨修复3D打印钛合金支架材料的研究进展
骨移植、骨融合等骨修复手术是骨科常用的促进骨再生的手术方法之一,世界范围内每年进行超过200万例骨移植手术,是仅次于输血的第二大组织移植[1].在所有的临床移植中,自体骨仍是金标准,其他骨来源包括同种异体骨、动物源性异体骨以及各种骨修复替代材料.自体骨的修复效果好,但是来源有限,且会造成二次损伤;同种异体骨及动物源性异体骨修复效果较自体骨差,并有排异反应和传播疾病的风险;其他材料如陶瓷类、无机/高分子骨修复材料的修复效果也都无法达到临床满意.骨的组织工程学替代物是目前的研究热点,而其中核心的问题之一是支架材料.
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纳米骨修复材料研究进展
该文对各种类型和性能的纳米骨修复材料的研究现状及新进展进行了总结.纳米骨材料的主要用途是作为细胞外支架和骨折的固定材料,已在组织工程和生物材料研究中显示出优异的生物学性能和广阔的应用前景.但是,纳米骨材料也存在一些问题,其微观结构、理化性质和毒副作用有待系统深入研究.
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实验性松质骨缺损修复过程中血管内皮生长因子与转化生长因子β1的表达
目的 观察实验性松质骨缺损修复过程中血管内皮生长因子(VEGF)和转化生长因子β1(TGF-β1)的表达情况,探讨实验性松质骨缺损愈合的分子生物学机制.方法 选用中国家兔60只,在其双侧股骨髁造成一直径6.0mm、深12.0 mm之孔洞状骨缺损.将左侧作为实验侧,右侧作为对照侧.4周后,对实验侧采用自制微型剥离器插入骨缺损处做反复切割,以造成二次创伤模型.于经皮骨折端二次创伤术后1 d(总4周+1 d)、1周、2周、4周、8周各处死6只实验兔,行X线片检查后,于双侧骨缺损区取材.使用免疫组化染色技术对标本进行检测和观察.结果 实验侧松质骨缺损多在12周时得以修复.而未经二次创伤处理的对照侧松质骨缺损则不能自行修复;VEGF和TGF-βl的局部表达贯穿于松质骨修复的全过程,但经二次创伤处理,实验侧的表达强度明显高于对照侧,且VEGF和TGF-B1的表达呈正相关关系.结论 二次创伤可以促进松质骨缺损的修复和内源性VEGF和TGF-β1在骨缺损局部的表达,而VEGF和TGF-β1表达增强可能是其促进松质骨缺损修复的重要因素.
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带骨膜髂骨移植修复胫骨平台粉碎骨折
我院自1990年～1998年对20例胫骨平台严重粉碎骨折采取带骨膜髂骨修复软骨面缺损和内固定治疗,并进行了长期随诊,取得了满意的疗效,报告如下:
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骨折愈合过程中血管生成研究进展
骨折愈合,必须具备良好血运及稳定固定两个基本条件.了解骨折愈合过程中新生血管的生理及病理机制,对促进骨折愈合及骨修复、防治骨折不连接具有重要意义.
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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.
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骨髓基质细胞体内成骨分化研究
目的 探讨将自体骨髓基质干细胞(BMSCs)移植到股骨头缺损坏死部位后能否成活、增殖,并向成骨分化,促进骨修复.方法 取狗犬髂骨骨髓,体外培养扩增BMSCs,经5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)标记,移植到股骨头骨缺损模型.术后5周取材.行大体组织观察,组织化学染色,免疫组化检测骨钙素、骨桥素.结果 BMSCs能增加骨缺损区内的成骨量、提高骨基质矿化的程度和骨成熟度,提高成骨细胞分化特异性标记物骨钙素、骨桥素的表达.新骨形成越活跃的地方,BrdU阳性细胞数目越多,很多成骨细胞BrdU阳性,新骨形成区的很多血管壁也分布着BrdU阳性细胞.结论 移植的骨髓细胞在股骨头内能成活,并能停留在骨坏死、缺损部位生长增殖.移植的BMSCs能分化成为多种细胞,包括成骨细胞、血管壁细胞等.BMSCs不但能直接通过分化成成骨细胞参与成骨,也能通过参与血管形成而促进成骨.
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热处理对骨修复的影响
灭活骨组织有多种方法,包括热处理灭活、酒精灭活、放射灭活和冷冻灭活等.热处理灭活较上述其他方法优点明显,如设备等条件简单、操作方便、效果确切,所以越来越多的医学工作者将注意力集中在这一方面的研究上.
