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纤维蛋白胶-BMP局部注入或混合自体骨粒微创植入治疗股骨干骨不连
骨形态发生蛋白(BMP)是广泛存在于骨基质中的一种低分子酸性糖蛋白多肽,具有很强的成骨诱导活性.BMP诱导骨形成的方式受多种因素影响.其中影响大的因素之一是为BMP诱导骨形成提供支持环境的载体的物理及化学性状.BMP诱导骨形成或软骨形成高度依赖它们的载体.
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骨形态发生蛋白在全髋关节置换翻修术中的应用研究进展
全髋关节置换翻修术中往往存在骨缺损及假体周围骨折等复杂情况,修复骨缺损、维持假体的稳定是翻修手术成功的关键之一,往往需要骨移植.目前临床使用的各种骨移植物都存在一定的缺陷.近年来,许多学者进行了重组人骨形态发生蛋白在全髋关节置换翻修术中的应用研究,包括假体周围骨形态发生蛋白的应用以修复骨缺损,骨形态发生蛋白结合异体骨的使用,改善异体骨骨折的愈合及重建等,结果显示骨形态发生蛋白较其他骨移植物在全髋关节置换翻修术的使用具有一定的优势,但还需要更进一步的研究.该文将对这些研究结果作一综述.
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腓骨长肌腱复合骨形态发生蛋白和异体骨重建前交叉韧带术后骨隧道扩大的研究
目的:观察腓骨长肌腱复合骨形态发生蛋白和异体骨重建前交叉韧带术后骨隧道扩大的发生及变化.方法: 2007年3月至2009年7月对18例(18膝)接受自体腓骨长肌腱复合骨形态发生蛋白和异体骨重建前交叉韧带的病例进行了12个月的随访.本组男14例,女4例;年龄21～47岁,平均35.5岁;右膝12例,左膝6例.于术后1周及3、6、12个月分别进行患肢CT检查,测量股骨隧道和胫骨隧道的直径并与术后1周数值进行比较,增宽≥2 mm为隧道扩大.记录骨隧道扩大出现的时间及不同时间段隧道宽度的改变.结果: 18例(18膝)均未出现骨隧道扩大,股骨隧道平均扩大(1.10±0.42) mm,胫骨隧道平均扩大(1.00±0.51) mm.18例股骨隧道:术后1周、3个月骨隧道宽度比较差异有统计学意义(P＜0.05),术后3、6、12个月骨隧道宽度比较差异无统计学意义(P＞0.05).18例胫骨隧道:术后1周、3个月骨隧道宽度比较差异有统计学意义(P＜0.05),术后3、6、12个月骨隧道宽度比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论: 腓骨长肌腱复合骨形态发生蛋白和异体骨重建前交叉韧带可以明显减少骨隧道扩大的发生,骨隧道明显增宽出现在术后3个月内,并在随后保持稳定.
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骨形态发生蛋白复合物联合自体骨髓移植治疗四肢长管状骨骨不连
目的:观察骨形态发生蛋白复合物联合自体红骨髓移植治疗四肢长管状骨骨不连的临床疗效.方法:自2004年1月至2010年12月,采用骨形态发生蛋白复合物联合自体红骨髓移植法治疗四肢长管状骨骨不连患者36例,男22例,女14例；年龄22～68岁,平均36.8岁.骨不连部位:肱骨6例,尺骨4例,桡骨3例,股骨10例,胫骨13例.伤后距治疗时间8～24个月,平均13.7个月.增生性骨不连22例,萎缩性骨不连14例 患者主要临床症状为骨折部位负重时疼痛,肢体肿胀X线片提示骨折线清晰伴骨缺损.术后通过观察手术切口愈合、植骨区及骨髓穿刺区反应、骨折愈合、邻近的关节功能恢复等情况评估手术疗效.结果:术后患者切口均甲级愈合,未发现过敏和免疫排斥反应.骨髓穿刺区无感染及血肿形成.36例患者均获随访,时间3～28个月,平均16.2个月.无骨髓穿刺区慢性疼痛、植骨区骨质感染、切口周围皮肤红肿或窦道形成.骨不连均获得骨性愈合,愈合时间3～12个月,平均6.2个月,无畸形愈合.骨不连愈合后骨折部位负重时疼痛消失、肢体肿胀消退.5例患者遗留邻近关节功能部分受限,其余患者均完全恢复.结论:骨形态发生蛋白复合物联合自体红骨髓移植在治疗四肢长管状骨骨不连中具有来源广泛、安全可靠、加速骨愈合等优点,是其理想的植骨材料之一.
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中医骨折三期治疗对家兔骨折愈合中VEGF与BMP-2表达影响的实验研究
目的:观察中医骨折三期治疗在骨折愈合中VEGF与BMP-2表达的影响,探讨其合理性.方法:家兔建立骨折模型(n=132),随机抽6只为对准组,其余分为三期组、一期组、模型对照组(n=42).每组分为3、6、9、14、28、42、56d(n=6).并进行取材,组织学及免疫组化法检测分析.结果:各组术后骨折端两因子表达阳性细胞平均光密度(MOD)值:三期组＞一期组＞模型组(P＜0.05).结论:中药治疗能显著促进骨折愈合中VEGF与BMP-2表达,三期较强,骨折分期治疗非常必要.
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BMP2、IL-6在骨的纤维结构不良中的表达及临床意义
目的了解骨的纤维结构不良(FD)中骨形态发生蛋白2(BMP2)、白细胞介素6(IL-6)的表达情况,探讨它们在FD发病中的作用,为进一步研究及合理地治疗FD提供实验依据.方法通过免疫组化方法对39例FD患者病理标本中BMP2、IL-6的表达水平进行检测.与10例正常骨组织和20例骨化性纤维瘤(OFD)病理标本作对照.结果FD、OFD和正常骨标本中均可见BMP2阳性染色,但BMP2在FD病变组织中表达程度高于对照组(P＜0.01);正常骨标本切片中未见IL-6阳性染色,而在FD中均可见IL-6广泛阳性染色,部分OFD呈阳性染色,FD组与两对照组比较组间差异有显著性意义(P＜0.01).结论FD形成可能与诱导成骨因子调节紊乱有关.IL-6是FD形成的重要生物因子,临床使用二磷酸盐、糖皮质激素治疗FD和McCune-Albright综合征有效.
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补骨脂多糖局部填充修复家兔关节软骨全层缺损的实验研究
目的 探讨中药提取物补骨脂多糖局部运用修复兔关节软骨全层缺损的可行性和部分机理.方法 将72只成年健康日本大耳白兔随机分为补骨脂多糖组(A组)、人骨形态发生蛋白/明胶复合物组(B组)、空白组(C组),每组24只,48个关节.分别给予A组补骨脂多糖凝胶、B组骨形态发生蛋白/明胶复合物填充膝关节股骨内髁滑车面软骨全层缺损区,C组只做钻孔处理,空白对照.术后取标本行大体观察、HE染色、改良Pinsda法组织学评分的方法进行评估.结果 补骨脂多糖和rhBMP/明胶复合物在2、4、8周缺损区填充均优于空白组,为乳白色半透明质软类透明软骨组织;组织学评分与空白组存在极显著性差异(P<0.01),用药组之间没有统计学意义(P>0.05).结论 补骨脂多糖局部运用可以修复家兔关节软骨缺损,经组织学观察修复组织以透明软骨为主,接近正常关节软骨.其修复关节软骨缺损是可行的,具有很好的实用价值.
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三维连通多孔钛修饰的人工股骨复合骨形态发生蛋白的实验研究
目的 将人工股骨柄表面贴敷复合了骨形态发生蛋白的三维连通多孔钛,观察早期骨长人情况.方法 将表面贴敷三维连通多孔钛的犬人工股骨柄直接或通过纤维蛋白胶与骨形态发生蛋白复合,植入犬股骨,植入后2、5周荧光标记,3、6周取材病理观察.结果 植入后3周,骨已长人多孔材料一半,植入后6周,宿主骨与假体成为一体,骨长人多孔材料全层;第6周时成骨量明显高于第3周.结论 具有三维连通多孔钛表面的假体与骨形态发生蛋白复合后能使骨长人加快,骨整合的程度提高,达到机械锁定和骨整合的双重固定,减少假体松动.
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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.
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一种新型生物活性人工骨的制备及成骨活性的研究
目的研制CPC/BMP复合人工骨,检测其成骨活性. 方法制备CPC/BMP及CPC骨块,扫描电子显微镜观察表面结构.用小鼠肌袋植入实验观察材料的成骨活性. 结果 BMP在CPC中呈微球状均匀分布.CPC植入小鼠肌袋内不能诱导成骨,CPC/BMP植入后1周有软骨细胞出现,2周有编织骨,4周以后小梁骨生成,16周出现成熟的板层骨.同时材料出现降解迹象.有机质含量、碱性磷酸酶浓度在CPC/BMP组出现升高,扫描电镜结果同样证实有新骨形成. 结论 CPC/BMP生物活性人工骨可异位诱导成骨,可望成为新型的骨缺损修复材料.
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重组人骨形态发生蛋白-2用于人工关节生物固定方法的研究
目的探讨复合重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP2)植入体对骨-假体界面骨长入及结合强度的作用.方法将多孔金属表面植入体(PCA)与复合rhBMP2的PCA植入体、HA涂层植入体及PCA表面喷涂HA植入体植入犬皮质骨并综合运用X线摄片、软X线照相、不脱钙骨组织磨片、荧光显微镜检查、骨组织计量学分析及生物力学测定等方法对骨-植入体界面的骨长入及界面的结合强度进行了比较分析.结果术后软X线照相、组织学、骨组织计量学及生物力学比较分析显示复合rhBMP2的植入体在各时间组的新生骨形成率和界面剪切强度均优于其它各组;以4周时为明显,且差异有非常显著意义.结论植入体复合rhBMP2后在促进早期骨-假体界面的骨长入和结合强度方面优于其它各种方法,有利于早期骨与假体间的结合和固定.
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重组BMP-4对兔骨髓基质干细胞生物学行为的影响
目的应用原核细胞基因工程方法生产出有活性的骨形态发生蛋白-4(bone morphoge-netic protein-4,BMP-4),观察其对骨髓基质干细胞生物学行为的影响.方法利用RT-PCR技术,从成熟的人胎盘组织中扩增出长0.34kb编码人BMP-4成熟肽的基因序列,装入表达载体pET-22b(+),转化大肠杆菌BL-21菌株,并诱导目的蛋白表达,SDS-PAGE检测表达蛋白.获得的蛋白制品经小鼠异位成骨测活证实后,诱导培养的兔骨髓基质干细胞,观测细胞形态变化、碱性磷酸酶和骨钙素的含量.结果大肠杆菌中目的蛋白表达量达菌体蛋白的15%,该蛋白可诱导骨髓基质干细胞向成骨细胞分化,形成钙结节,碱性磷酸酶和骨钙素的含量也明显增加.结论大肠杆菌可表达出有活性的BMP-4,该蛋白可诱导骨髓基质干细胞向成骨细胞分化.
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BMP-2基因给药修复实验性羊股骨头坏死
目的利用人BMP-2基因转染的自体骨髓间充质干细胞复合多孔β-磷酸三钙材料治疗股骨头坏死.方法对22只羊建立股骨头缺血性坏死模型.未治疗组4只:治疗组18只于3周后刮除坏死骨组织,右侧植入BMP-2基因转染的自体骨髓间充质干细胞和多孔磷酸三钙复合物(BMP-2组),左侧植入β-半乳糖苷酶(β-gal,作为对照基因)基因转染的自体骨髓间充质干细胞和多孔磷酸三钙复合物(β-gal组).植入后第1、2、3周用ELISA方法测定植入局部的BMp-2蛋白表达水平.植入前、植入后6、10、16周取股骨头标本,观察骨长入情况,并对16周标本行骨形态计量学分析和影像学观察.未治疗组动物于造模后16周摄X线片行影像学观察.结果植入后1、2、3周BMP-2组在股骨头局部有BMP-2蛋白的高表达,明显高于β-gal组.植入前软骨下骨部位出现大量空骨陷窝,骨髓腔纤维化.植入后6、10、16周BMP-2组均有明显成骨,16周时坏死区被完全修复;β-gal组只有较少新骨形成,16周时坏死区仍多为纤维组织.BMP-2组新骨体积明显大于β-gal组.造模后16周未治疗组双侧股骨头塌陷;植入后16周β-gal组股骨头存在囊状密度减低区;BMP-2组股骨头形态规则,无塌陷.结论BMP-2基因转染的骨髓间充质干细胞与多孔β-磷酸三钙复合后可修复早期股骨头坏死.
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透明质酸复合BMP-2转染骨髓间充质干细胞修复兔桡骨干骨缺损
目的评价携带人BMP-2(hBMP-2)基因重组腺病毒(Adv-hBMP-2)转染的骨髓间充质干细胞(BMSCs)与透明质酸(HA)复合构建的组织工程化骨对骨缺损的修复效果.方法取兔骨髓行BMSCs培养及Adv-hBMP-2的体外转染,建立桡骨干1.5 cm缺损模型.20只兔(40侧)分四组(n=10):第一至三组分别注射Adv-hBMP-2转染细胞+HA、Adv-hBMP-2转染细胞、单纯HA,第四组为空白对照.结果(1)注射后第12周,第一组8侧骨缺损中6侧完全愈合,皮质骨形成,部分髓腔再通;第二组8侧骨缺损中有3侧完全愈合;第三、四组骨缺损均未愈合.X线疗效评分各组差异有统计学意义.(2)第一、二组4～8周时骨缺损内有多量新生骨痂形成,12周时部分髓腔再通;第三、四组4～8周时骨缺损处为纤维组织填充,12周时骨缺损未愈合,两骨端硬化.第一、二组之间新生骨小梁面积差异有统计学意义.(3)第一组的大压缩载荷和弹性模量分别为(211.54±63.58)N和(113.36±56.47)MPa,第二组为(126.74±53.13)N和(98.91±63.36)MPa,差异有统计学意义.平均大压缩载荷与正常桡骨之比:前者为75.86%,后者为45.45%.结论 HA复合Adv-hBMP-2转染BMSCs构建的组织工程化骨可以修复兔桡骨干骨缺损,HA是一种安全的、有效的组织工程载体.
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抗感染重组合异种骨对兔胫骨骨髓炎的治疗作用
目的研究抗感染重组合异种骨(anti-infective reconstituted bone xenograft, ARBX)对骨髓炎的治疗作用.方法采用兔胫骨近端骨髓炎模型,于胫骨近端开骨窗注入金葡球菌2周后,再次手术行病灶清除,分别在残留骨缺损中植入ARBX (ARBX组)、植入重组合异种骨(reconstituted bone xenograft, RBX)并肌注庆大霉素(RBX+全身用药组)、单纯植入RBX(RBX组)以及不植骨(不植骨组).治疗术后8周取材,通过解剖学、放射学、组织学、细菌学检查,比较上述各组方法对骨髓炎的治疗作用.结果(1)ARBX组细菌计数及改良X线Norden骨髓炎分值极低,明显小于其他各组(P＜0.01);其解剖学和组织学观察均无明显的骨髓炎表现.(2)RBX+全身用药组与RBX组的细菌计数、改良X线Norden骨髓炎分值均较高,明显大于ARBX组及不植骨组(P＜0.01);其解剖学和组织学均显示出严重的骨髓炎表现.结论(1)在病灶清除后,一期将ARBX植入残留的感染性骨缺损是治疗慢性骨髓炎的较理想方法;(2)传统的全身抗生素应用方法虽较不用抗生素好,但不能确保一期植骨有效治疗慢性骨髓炎.(3)在不用药或传统的全身用药条件下,一期植骨反而会加重骨髓炎.
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血管内皮生长因子对骨折愈合相关因子表达的调控
目的探讨应用和拮抗血管内皮生长因子(VEGF)对骨折愈合相关因子表达的影响,并观察骨折愈合过程中的病理改变.方法用105只大耳白兔制作骨折模型,随机分为对照组、应用VEGF组和拮抗VEGF组,分别于伤后8、24、72 h和1、3、5、8周测定各组动物骨折端相关因子的表达变化,同时取骨折端标本脱钙进行光镜观察.结果应用VEGF使骨折端对BMP的表达时间提前和延长,拮抗VEGF抑制了BMP的表达.应用VEGF组伤后3周时骨折端充填有纤维性骨痂、软骨骨痂和骨性骨痂,5周时新生骨以编织骨为主,8周时骨折正常愈合;拮抗VEGF导致伤后初期骨细胞坏死增多,1～5周各时相点骨折端均有灶性坏死出现,3周时骨折部位血管生成明显减少.结论骨折愈合过程需要多因子参与、协调,VEGF有可能是作为骨折愈合过程中的一种重要因子在发挥作用.
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骨髓间质干细胞复合脱钙骨基质和骨形态发生蛋白行兔腰椎横突间融合
目的 探讨骨髓间质干细胞复合脱钙骨基质和骨形态发生蛋白进行兔腰椎横突间融合的效果.方法 体外分离、培养骨髓间质干细胞,复合于脱钙骨基质材料,以骨形态发生蛋白进行成骨化诱导.日本大耳白兔60只,随机分为三组,A组以骨髓间质干细胞+脱钙骨基质+骨形态发生蛋白、B组以脱钙骨基质、C组以自体髂骨行L5,6横突间融合.术后8周取腰椎标本,评估植入材料融合情况;行DR片灰度分析,计算成骨密度及成骨面积;行CT扫描三维重建观察横突间融合形态.HE染色分析横突间融合组织结构.结果 大体可见A组及C组植入材料与宿主横突融合,融合组织质地硬,形态不规整;B组横突间植入材料大部分被吸收.DR片示A组与C组横突间呈高密度影,成骨密度不均;B组未达到骨性融合.CT示A组与C组融合标本有明显的连续骨痂通过横突间区;B组未见连续骨痂.A组成骨密度和成骨面积均高于B组,与C组无差异.组织学观察示A组与C组大量软骨形成,靠近横突处新生骨小梁形成;B组横突间连接主要为纤维组织.结论 骨髓间质干细胞复合脱钙骨基质和骨形态发生蛋白行兔腰椎横突间融合,其成骨能力接近自体髂骨,优于单纯应用脱钙骨基质.
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红骨髓复合骨形态发生蛋白治疗胫骨骨折延迟愈合效果观察
目的 研究并分析自体红骨髓复合骨形态发生蛋白注射治疗胫骨骨折延迟愈合的疗效.方法 采用自体红骨髓复合骨形态发生蛋白注射治疗胫骨骨折延迟愈合患者16例.注射完毕后加压包扎,每个骨折部位注射2次,每次间隔3周为1个疗程.1个疗程后摄X线片,未愈合则开始第2疗程,多2个疗程.结果 随访时间6～21个月.1个疗程临床愈合7例,2个疗程愈合8例,行自体髂骨移植于术1例.结论 自体红骨髓复合骨形态发生蛋白治疗胫骨骨折延迟愈合疗效可靠.
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人重组骨形态发生蛋白2和13对软骨细胞蛋白多糖基因表达调控的研究
目的 研究重组人骨形态发生蛋白(rhBMP)2和rhBMPl3对软骨细胞蛋白多糖基因表达的调控作用.方法 采用1,9二甲基亚甲蓝比色法检测高(625 ng/ml)、中(125 ng/ml)和低(25 ng/ml)浓度组的rhBMP2和rhBMP13对软骨细胞硫化糖胺聚糖生成的影响;采用反转录聚合酶链反应测定3种不同浓度组的rhBMP2和rhBMP13对软骨细胞聚集蛋白聚糖mRNA表达的影响;用Hoechst Dve法检测不同浓度组的rhBMP2和rhBMP13对软骨细胞的增殖作用.结果 与对照相比,不同浓度的rhBMP2和rhBMP13促进软骨聚集蛋白聚糖mRNA的表达差异均有统计学意义(P＜0.05);在DNA的检测中,与对照相比,不同浓度组的rhBMP2和rhBMP13促进软骨细胞增殖差异均无统计学意义.结论 rhBMP2和rhBMP13均能增加软骨细胞聚集蛋白聚糖的表达,rhBMP2比rhBMP13对软骨细胞基因表达有更大的正向调控作用.但rhBMP2和rhBMP13对软骨细胞增殖差异无统计学意义.
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人骨形态发生蛋白2基因重组腺病毒表达载体转染兔骨髓间充质干细胞
背景:采用GatewayTM 技术构建腺病毒载体,显著弥补了外源性细胞因子局部应用的缺陷.目的:观察人骨形态发生蛋白2 重组腺病毒表达载体(Ad-BMP-2/GFP) 转染兔骨髓间充质干细胞后骨形态发生蛋白2 的表达情况.方法:密度梯度离心联合贴壁培养法,分离、培养、纯化兔骨髓间充质干细胞;GatewayTM 技术构建的Ad-BMP-2/GFP 腺病毒载体转染兔骨髓间充质干细胞.结果与结论:RT-PCR 检测转染诱导后的细胞表达成骨细胞特异性产物骨钙素;转染后兔骨髓间充质干细胞在mRNA 水平和蛋白水平均有人骨形态发生蛋白2 的表达.结果表明构建的Ad-BMP-2/GFP 可高效转染兔骨髓间充质干细胞,骨形态发生蛋白2 在细胞中能高效表达.
