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乳酸-羟基乙酸(PLGA)微包囊包裹骨生长相关因子的修复作用
生长因子(Growth Factor,GF)是一类具有控制细胞生长和活性的重要物质,具有诱导刺激细胞增殖、维持细胞活性等生物效应.骨生长相关因子是一类与骨修复、生长相关的多肽类物质,常被研究与使用的有骨形态发生蛋白(BMP)、转化生长因子(TGF)、成纤维生长因子(FGF)等.它们在骨的生长与修复中起到关键作用.
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阿霉素-磷酸钙骨水泥缓释体系的制备及体外药物释放试验
目的以磷酸钙骨水泥(CPC)为载体,制备阿霉素-磷酸钙骨水泥药物缓释体系,观察其体外药物释放情况.方法将阿霉素(ADM)包埋在磷酸钙骨水泥中,固化后的骨水泥进行体外药物溶出试验,用荧光光谱法研究药物在37℃模拟体液中的释放情况.结果 ADM可从载药磷酸钙骨水泥中缓慢释放,周期在1个月以上,药物的释放速度和浓度与CPC的药物包埋量有关,药物释放基本符合Higuchi等所建立的模型.结论以CPC为载体,对ADM进行适当的包埋,可制备稳定的药物缓释体系,阿霉素-磷酸钙骨水泥缓释体系具备有修复骨缺损和药物治疗的双重功能.
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硫酸乙酰肝素对乳鼠颅骨成骨细胞增殖及分化成熟的影响
目的 探讨硫酸乙酰肝素(heparin sulfate,HS)对乳鼠颅骨成骨细胞增殖及分化成熟的影响.方法 酶消化法分离乳鼠颅骨的成骨细胞,培养并进行鉴定.取生长情况良好的成骨细胞制成浓度为2.0×104个/mL的细胞悬液,依据在成骨细胞培养基中添加不同浓度的HS,将实验分为A组(0 μg/mL)、B组(1 μg/mL)、C组(5 μg/mL)、D组(10 μg/mL)、E组(25 μg/mL)、F组(50 μg/mL)、G组(100 μg/mL).以A为对照组,其余组为实验组.采用噻唑蓝(MTT)法检测48 h及96 h不同HS浓度下细胞的增殖情况,通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)检测试剂盒测定细胞24 h和48 h的AKP活性,Western Blot法定量24 h和48 h成骨标志蛋白Ⅰ型胶原蛋白(Collagen Ⅰ)和Runx－2蛋白的表达,茜素红染色法计数14 d成骨细胞基质矿化结节量.结果 MTT检测示,硫酸乙酰肝素在48 h、96 h均抑制成骨细胞的增殖,相比于对照组差异有统计学意义(P＜0.05).AKP活性检测示,24 h和48 h的E组和F组的AKP活性相比于A组明显增高(P＜0.05),且F组的AKP活性高.Collagen Ⅰ和Runx-2蛋白表达检测显示,50 μg/mL HS作用24 h和48 h后与对照组相比,Runx－2和Collagen Ⅰ蛋白的表达均升高;100 μg/mL HS作用24 h和48 h后与对照组相比,Runx－2和Collagen Ⅰ蛋白的表达均降低.矿化结节染色示,B、C、D、E、F组均能促进矿化结节的生成,F组对成骨细胞基质矿化作用强,B、C、D、E和F组相比于A组差异均有统计学意义(P＜0.05).而G组的矿化结节数量低于A组.结论 HS的成骨作用显著,且50 μg/mL HS促进成骨细胞成熟分化的能力显著优于其他浓度.
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他汀类药物刺激骨形成的研究进展
近期多家杂志发表加编者按文章[1,2],"他汀类降血脂药是否同时具有预防心血管疾病与骨折发生作用?",高度评价了Mundy等人的工作,提出自70年代起广泛应用于防治心血管疾病的药物--他汀类降血脂药具有促进骨形成作用[3],而开创骨科内服用药刺激生骨作用的先河,从而成为近期骨修复研究的热点.
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骨质疏松性骨折药物治疗的研究进展
骨质疏松症(osteoporosis,OP)是一种以低骨量和骨组织微结构破坏为特征,导致骨质脆性增加和易于骨折的全身性骨代谢性疾病.骨质疏松症患者终结局常常是脆性骨折.骨质疏松症不利于骨折愈合,主要是由于骨质疏松症导致患者的骨吸收作用增强、新骨形成能力下降造成的.为了缩短骨质疏松症个体的骨折愈合时间、提高愈合质量,抑制骨吸收或促进骨形成的药物成为研究热点.而抗骨质疏松的治疗药物主要是通过抑制骨吸收或促进骨形成促进骨质疏松性骨折的愈合.所以现在已有大量的实验探讨了抗骨质疏松治疗药物对骨质疏松性骨折愈合的影响.同时还有关于抗骨质疏松药对骨修复影响的研究.这些研究的结果总结来说,指出了抗骨质疏松药可能对骨质疏松性骨折治疗有一定的作用.同时现在还没有明确的证据证明抗骨质疏松治疗不利于骨修复,故抗骨质疏松药在骨质疏松性骨折上有很大的应用前景.本文回顾综述了当下骨质疏松性骨折治疗的研究进展,总结了双膦酸盐、地诺单抗、雌激素、雷洛昔芬、特立帕肽、雷尼酸锶、他汀类药物以及一些正在研究中的抗骨质疏松药物对骨折愈合的影响及其作用机制.
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肌肉组织在骨修复中的作用
骨修复是一个复杂的过程,包括组织、细胞和分子水平上的生物事件.骨折愈合主要分为炎症、修复和重塑三个生理过程.在修复过程进展中主要的事件是骨骼干细胞的募集、增殖、扩张和积聚.骨骼干细胞主要源于骨膜等局部骨组织,但是在骨膜损伤较严重的情况下骨修复仍然可以进行.研究发现,机体还存在其他潜在的干细胞来源,从而对缺失和损伤的骨骼干细胞进行补偿.鉴于肌肉与骨骼相邻,且与骨骼的生长发育密切相关,近来肌肉组织又被研究认为是分泌器官.因此,肌肉组织是骨修复细胞和生长因子的重要来源.本文通过论述肌肉组织作为骨骼干细胞的来源,其分泌的肌肉因子以及自身作为重要元件对骨修复的作用,以期望为骨科治疗提供新的见解.
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载HRZ乙酰乙酸涂层的自体髂骨修复兔脊柱结核骨缺损的病理学观察
目的:观察载异烟肼、利福平、吡嗪酰胺/乙酰乙酸(HRZ/PLGA)涂层的自体髂骨修复兔脊柱结核骨缺损的病理学特点,以及材料对外周脏器的组织毒性.方法:将60只新西兰兔脊柱结核模型随机分为3组,每组20只,彻底病灶清除术后,A组(实验组)植入载HRZ/PLGA抗结核药缓释涂层的自体髂骨;B组(对照组)植入载空白涂层的白体髂骨;C组(空白对照组)单纯植入自体髂骨.术后第2、4、8、16周时各组随机抽取5只兔,取术区组织进行解剖大体观察和病理切片显微镜下观察,从组织病理学角度观察植骨界面愈合情况及植骨材料降解情况;术后第2周、4周留取A组兔的心、肝、脾、肾脏器制作病理标本观察抗结核缓释涂层材料对外周脏器有无组织毒性;术后第2、4、8、16周对A组(实验组)兔进行影像学检查(X线、CT、MRI),观察植骨融合情况.结果:解剖大体观察发现,A组兔观察至术后16周时,骨缺损处已由致密而规则的骨组织替代,硬度与周围骨组织相似,植骨界面已达骨性愈合,植骨材料的降解与整合已基本完毕;B、C组部分兔在观察至术后16周时可见椎旁淡黄色脓性物质形成,骨缺损处瘢痕增生明显,病变性骨桥形成,骨桥及邻近椎体可见虫蚀样破坏及缺损.镜下观察发现,A组兔观察至术后16周时骨缺损处板层骨及小梁骨生成增多,骨细胞增殖活跃,骨细胞形态及骨小梁结构完整并趋向成熟,未见炎性细胞及坏死物质形成;B、C组兔在观察至术后16周时有较多不规则的成骨细胞及纤细的骨小梁形成,新生骨小梁间可见炎性细胞聚集,部分有坏死物质形成.通过影像学观察A组实验兔的植骨愈合情况,至术后16周时,骨-材料界面结合紧密,植骨融合良好.对三组术后各时间点骨-材料界面的病理切片做骨小梁面积定量分析,观察至术后8周及16周时,A组骨小梁面积显著高于B组及C组(P＜0.01).综上观察指标,A组兔脊柱结核病灶骨-材料界面愈合过程优于B组及C组(P＜0.05).术后2周、4周时镜下观察A组兔的心、肝、脾、肾组织,均未见外周脏器损伤.结论:在病理学层面观察,载缓释抗结核药HRZ/PLGA涂层的自体髂骨植入兔脊柱结核骨缺损后有助于促进局部骨缺损的修复和病灶的治愈,对外周脏器无明显组织毒性,是一种良好的局部抗结核缓释材料.
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中药骨碎补促进下颌骨外伤缺损后骨修复的临床效果和美学研究
目的 观察骨碎补对下颌骨外伤缺损后骨修复的临床效果.方法 选取就诊于我院,因外伤导致下颌骨出现缺损病人16例,全部病人均采用手术牵张成骨治疗下颌骨缺损,手术后随机将以上病例分为试验组和对照组,试验组术后即服骨碎补联合常规治疗;对照组常规术后治疗.两组病例牵张成骨结束后8周采用CBCT观察骨修复情况和修复外观情况比较.结果 试验组病例牵张成骨治疗结束后8周骨修复情况和修复外观均明显优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05).结论 :中药骨碎补具有促进骨修复的治疗效果,有利于下颌骨缺损的辅助治疗,值得推广.
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胶原/羟基磷灰石复合材料的制备及用于骨缺损修复的研究现状
通过模拟天然骨的结构，制备胶原/羟基磷灰石复合材料，与天然骨具有相似的组成、结构和性能，并具有良好的生物活性和生物降解性。本文就胶原/羟基磷灰石复合材料的制备方法、仿生形成机制、表征手段及骨缺损修复的应用等进行综述，并展望其未来发展方向。
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核结合因子a1基因修饰的皮肤成纤维细胞修复骨缺损的实验研究
目的 探讨核结合因子a1(Cbfa1)基因修饰的兔皮肤成纤维细胞与煅烧骨构建的移植材料对长骨大段骨缺损的修复作用.方法 分离、纯化、培养兔皮肤成纤维细胞(RSF),应用pSG5-Cbfa1及pSG5质粒分别转染RSF,获得pSG5-Cbfa1/RSF及pSG5/RSF,培养生长48 h后,分别接种于长2 cm、直径4 mm的圆柱状牛煅烧骨(TBC)上,制成pSG5-Cbfa1/RSF/TBC及pSG5/RSF/TBC复合物材料.制备兔桡骨中部长2 cm的骨缺损模型,随机分组后,植入pSG5-Cbfa1/RSF/TBC材料作为实验组(Ⅰ组),以pSG5/RSF/TBC材料植入组(Ⅱ组)、单纯TBC材料植入组(Ⅲ组)和无植入材料的自然修复组(Ⅳ组)作为对照,每组6只(12个桡骨)动物.分别于术后第4周及第12周摄X线片检查并终获取骨折处标本,对植骨处进行三点抗折弯测试、脱钙骨组织切片的HE染色和Masson染色及新生骨小梁图像计量分析.结果 Ⅰ组标本骨质生长活跃,有大量新生骨小梁,生物力学性能良好,骨缺损处已完成早期愈合及修复;Ⅱ组、Ⅲ组及Ⅳ组无明显新生骨形成,未显示骨修复现象.结论 Cbfa1基因修饰的兔皮肤成纤维细胞经与煅烧骨复合植入兔体内后,能完成对大段骨缺损的修复.
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Osteoset人工骨修复四肢骨缺损及在脊柱融合中的应用
在现代骨科的治疗过程中常出现由于肿瘤切除、创伤、骨折不愈合而形成的骨缺损,而脊柱手术亦常需要植骨融合重建脊柱稳定性.因此治疗过程中需要用骨替代物来填充缺损、介导自体骨长入.人工骨替代物由于避免了自体骨的一些缺点在临床上被越来越多的医师所接受.我院于2003年底在国内率先在临床开始使用医用硫酸钙人工骨替代物Osteoset,获得满意效果,现报告如下.
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组织工程肋骨修复胸壁巨大缺损1例
胸壁常因肿瘤、感染和创伤等原因发生大面积缺损，迄今尚无理想的硬性胸廓修复材料。2000年5月，我们对1例巨大复发性左前胸壁瘤样纤维组织增殖症（韧带状瘤）施行全层胸壁切除后，用组织工程肋骨修复获得成功。 病人女，25岁。发现左乳下缘固定包块3年。先后2次手术切除，但均在术后短期内复发且进行性增大。本次入院时包块已增至18?cm×18?cm×18?cm大小，坚硬，固定于前胸壁，侵及左乳房和皮肤。CT显示包块向深层侵及肋骨、胸膜并突向胸腔内紧贴左上肺和心包。手术切除胸壁全层和第5～9肋骨前段，全层胸壁缺损直径约20?cm。在左膈后1/3部做弧形切开，将后缘与膈肌前部缝合，形成一新的平直左膈；将前缘
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计算机辅助制作个性化钛网修复面斜裂骨缺损一例
面斜裂是胚胎时期侧鼻突和上颌突上部未能完全融合所致,因多合并有骨骼、软组织、皮肤及眼鼻唇等诸多重要器官的畸形,手术修复比较困难,尤其骨骼修复是一大难点.我们应用计算机辅助设计、制造(CAD/CAM)等技术,建立三维模型,制作个性化钛网,为1例面斜裂患儿进行了骨修复,获得较好的效果.
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下颌骨重建中骨移植体塑形的研究进展
游离骨块行下颌骨缺损重建已具有近百年的历史,从取髂骨或肋骨修复部分下颌骨开始,到20世纪50年代,学者们开始把注意力集中在不同供区部位的优缺点上[1-11].
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淫羊藿与nHAC/PLA促进兔颌骨缺损修复的实验研究
目的 动态观察补肾中药淫羊藿与纳米羟基磷灰石/胶原/聚乳酸(nHAC/PLA)以及两者共同作用在兔下颌骨缺损修复中的作用.方法 制备16只兔双侧下颌骨10mm×8mm贯穿性骨缺损模型,随机分为对照组与淫羊藿组,两组左侧缺损区不添加材料,右侧缺损处添加活性材料(nHAC/PLA),术后2、4、8、12周处死动物,分别从大体、影像学、扫描电镜、组织学方面进行观察.结果 影像学观察淫羊藿组双侧、对照组右侧2、4、8、12周缺损区密度均高于对照组左侧.电镜观察可见淫羊藿组右侧、对照组右侧各时间点骨缺损区边界新骨形成均优于左侧,淫羊藿组成骨量较对照组多.组织学观察可见淫羊藿组左侧、对照组右侧、淫羊藿组右侧各时间点骨缺损区新骨形成均优于对照组左侧,新生骨及新生血管的量增多,骨成熟度高.随着时间延长,淫羊藿组右侧、对照组右侧有大量骨样组织长入活性材料,残留材料逐渐被活跃生长的骨组织包围并替代.结论 淫羊藿在骨缺损修复期间有良好的成骨作用,nHAC/PLA复合材料在体内试验过程中,具有良好的生物相容性和骨传导性,作为框架材料可以引导再生骨向缺损内生长,两者复合有望应用于临床骨缺损修复.
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骨膜原位成骨促进兔下颌骨缺损修复的研究
目的 动态观察并验证骨膜在骨缺损修复过程中的作用.方法 12只6个月龄新西兰大白兔随机分为去除骨膜组和保留骨膜组,每组6只,均制备下颌骨体10 mm×8 mm全层骨缺损,术后2周、4周、8周每组处死2只动物,标本行肉眼、X线、扫描电镜及组织学观察,计算缺损区新骨面积,两组间行独立样本t检验.结果 X线、扫描电镜及组织学结果显示,第4、8周时保留骨膜组的成骨速度、新骨量及骨密度均优于去除骨膜组,第2周时两组间差异不明显.保留骨膜组后期出现少量中央成骨,去除骨膜组整个观察期间主要为边缘成骨.第2周时两组间新骨生成面积无明显差异,第4、8周时差异有统计学意义.结论 保留骨膜能促进成骨,手术1个月后骨膜成骨的效果更明显.
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可注射镁合金/硫酸钙成骨复合材料的制备及性能研究
目的:本研究采用半水硫酸钙晶体(Calcium sulphate hemihydrate,CSH)与可吸收镁合金(Magnesium alloys,Mgalloys)制备出一种可注射的新型复合人工骨材料,并研究其可注射性,机械性能,生物相容性、生物降解等各方面的性能.方法:对比不同比例Mg/CSH复合材料的初、终凝时间、压缩强度、注射特性;采用X线衍射分析(X-ray diffraction analysis,XRD)和能量弥散X射线探测器(Energy Dispersive X-ray Detector,EDX)对材料成分进行分析;模拟体内液态环境,测试材料在37℃浸泡环境下的生物活性及在磷酸缓冲盐浸泡下的重量变化以及pH变化;材料表面形态采用扫描电镜(Scaning electron microscopy,SEM)观察;用大肠杆菌抑菌性实验对材料的抗菌性进行检测.结果:与纯CSH组相比,添加Mg的复合材料凝固时间延长,复合材料的可注射性显著提高(纯CSH的可注射比例为43％,20％ Mg/CSH为69％).随着Mg含量的提高,抗压强度方面也有所提高(K0.05).XRD及EDX检测结果均证明材料中含有CSH以及Mg晶体.不同复合材料在浸泡环境下的结果表明,Mg的添加对复合材料的pH无影响;降解率方面,在浸泡时间小于21d时,纯CSH与Mg/CSH复合材料的降解速度差异无统计学意义;在浸泡21d后,复合材料的降解性明显优于纯CSH (P＜ 0.05).SEM检测浸泡前后材料表面,结果表明浸泡对材料差异无统计学意义;20％ Mg/CSH及10％ Mg/ CSH与纯CSH 24h后抑菌性能的差异有统计学意义.结论:添加镁合金的可注射硫酸钙复合材料展示出良好的机械性能,在可注射能力、抗菌性,体内生物相容性方面也表现良好.该材料具有潜在的临床应用价值.
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生物活性玻璃骨修复支架材料的研究进展
生物活性玻璃由于良好的生物活性、生物相容性、无细胞毒性、能促进骨及软组织的再生,使其成为一类性能优良的骨缺损修复及移植材料,但是由于玻璃材料较差的机械强度和本质的脆性,使其只能应用于非承载骨方面的修复与移植.为改善生物活性玻璃材料的机械性能,部分学者通过制备多孔支架结构、制备复合材料、对玻璃进行微晶化处理、在玻璃中引入氮元素等方法对生物玻璃进行了强化.本文从生物活性玻璃的结构与成分、制备、作用机制、性能、临床应用等方面对生物活性玻璃骨修复支架材料的研究进展作一综述.
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骨髓来源成骨细胞复合脱钙骨修复颌骨缺损的实验研究
以自体骨髓间质干细胞诱导分化而来的成骨细胞作为种子细胞,以异体脱钙骨作为支架材料构建组织工程骨用于兔颌骨缺损的修复,观察其成骨特点和效果.
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聚乳酸-脱钙冻干胚胎骨修复下颌骨缺损的实验研究
胚胎骨移植免疫原性低，爬行替代快，兼备骨诱导活性；聚乳酸（polylactic acid，PLA）膜可体内降解，骨引导活性可靠，但单独应用均存在一定不足。我们将PLA膜和脱钙冻干胚胎骨（demineralized freeze-dried fetal bone，DFDFB）复合修复兔下颌骨缺损，探讨PLA-DFDFB的骨修复效果。 1．材料和方法： （1）PLA膜：分子量19 000，厚200 μm，孔径＜5 μm。 （2）DFDFB制备：取孕28 d胎兔四肢骨，剪成1～2 mm骨粒。25 ℃下1∶1氯仿-甲醇脱脂，浸入2 ℃ 2 mol/L CaCl2、0.05 mol/L EDTA各1 h，0.6 mol/L HCl彻底脱钙，漂洗，冻干，环氧乙烷消毒。 （3）实验方法：在16只成年大耳白兔双侧下颌骨下缘形成1.0 cm×0.6 cm方形骨缺损。右侧植入DFDFB，左侧植DFDFB后表面覆盖PLA膜。术后4、8、12 周分批处死动物，取下颌骨标本行大体观察和X线观察。10%中性甲醛固定后常规制取6 μm厚脱钙石蜡切片，HE染色光镜观察。 2．结果：术后4周两侧缺损内见新骨充填。8周新骨外观似皮质骨，PLA-DFDFB侧外形较好。12周新骨与宿主骨无异。X线检查术后4 周两侧缺损区呈均匀骨痂影，8周骨密度增高，此二期DFDFB侧骨密度稍高。12周缺损区骨密度与宿主骨相近，PLA-DFDFB侧稍高。 组织学观察4周时少见DFDFB残片。PLA-DFDFB侧骨小梁平行骨长轴排列，DFDFB侧骨小梁呈网状。8周时PLA-DFDFB侧骨小梁粗大，骨髓丰富，DFDFB侧骨小梁细小，骨髓组织少。8周前DFDFB侧见骨膜成骨与胚胎骨替代和诱导成骨间有蓝染的生长结合线，部分切片骨膜成骨达新骨全厚1/4。12周时缺损区新骨与自体骨融合，PLA-DFDFB侧皮质骨连贯致密，DFDFB侧皮质骨有较多骨腔。 3．讨论：DFDFB植入后各观察期内均未见炎性细胞浸润，说明DFDFB免疫原性极低。DFDFB结构疏松，易于吸收改建，植入4周即可基本吸收。DFDFB的疏松结构还对骨诱导因子释放有利。但DFDFB机械强度低、赋形困难、容易造成颗粒外泄。本实验用PLA膜将DFDFB固定在缺损内，并以DFDFB支持PLA膜下骨再生空间，可避免因膜塌陷而影响骨再生。 早期X线检查发现DFDFB侧骨密度较高可能与下述因素有关：DFDFB植入后不仅在缺损内发挥引导和诱导成骨作用，还释放骨诱导因子刺激骨膜成骨，其厚度可达新骨全厚的1/4。PLA-DFDFB侧因PLA阻隔，骨膜成骨不明显，因此早期DFDFB侧骨密度较高。但这并不反映新骨的结构，组织学证据表明PLA/DFDFB侧新骨结构更有利于颌骨功能的早期恢复。而且PLA膜可延缓DFDFB的改建后吸收，12周时PLA/DFDFB侧骨密度即高于DFDFB侧，且外形恢复佳，说明PLA/DFDFB骨修复效果更理想。
