TGF-β1在多孔鉭修復(fù)頜面骨缺損中的促骨生成作用研究.pdf

1、頜面部的外傷、炎癥、腫瘤及種植體周圍炎等原因常造成不同程度的骨缺損，嚴(yán)重者導(dǎo)致面部畸形，對患者的生活質(zhì)量及心理健康造成不良影響。目前自體骨、異體骨以及異源性骨粉等手段的運用在頜骨修復(fù)中最為常見，但由于骨源有限、免疫排斥反應(yīng)以及感染等問題影響了其應(yīng)用范圍，因此金屬材料在骨缺損修復(fù)中扮演著越來越重要的角色。目前應(yīng)用最多的金屬類骨缺損替代材料為鈦及鈦合金，然而鈦及鈦合金存在孔隙率較低、摩擦系數(shù)較小、彈性模量與人體骨相差較大等不足，而多孔鉭則克

2、服了以上缺陷，具有孔隙率高、摩擦系數(shù)大和彈性模量接近人體骨的優(yōu)點。本課題前期實驗已證實多孔鉭顆粒具有骨誘導(dǎo)和塑形作用，對頜面骨缺損有良好的修復(fù)效果，有望作為新型植入材料取代鈦。然而，單純的多孔鉭顆粒不能提供成骨所需的各類細(xì)胞因子，并且該植入材料存在缺少血管化的缺陷，可能影響骨組織長入多孔鉭顆粒內(nèi)部，使得該材料與周圍骨組織的結(jié)合強(qiáng)度不足。
　　轉(zhuǎn)化生長因子-β1(Transforming growth factor-β1，TGF-β

3、1)為一種同源雙鏈多肽蛋白，能使成骨細(xì)胞趨附于受損組織區(qū)域，刺激骨小梁的增生;此外，TGF-β1還能增加成纖維細(xì)胞的浸潤及增殖，調(diào)節(jié)膠原蛋白和彈性蛋白在血管外膜的重構(gòu)，從而促進(jìn)纖維和血管的增生?？紤]TGF-β1作為多肽生長因子，易在體內(nèi)擴(kuò)散或被分解，不能持續(xù)在靶細(xì)胞里面發(fā)揮作用，TGF-β1需要與一種載體復(fù)合以形成類緩釋系統(tǒng)。多孔鉭的高孔隙率及穩(wěn)定的機(jī)械性能使其成為較為理想的載體。因此，本課題將TGF-β1與多孔鉭顆粒復(fù)合，研究了一種新

4、型生物活性多孔鉭材料，該材料具有生物相容性好、易消毒、吸附能力強(qiáng)、無免疫原性、機(jī)械強(qiáng)度高、骨誘導(dǎo)性能佳以及可塑性好等優(yōu)點，本實驗通過觀察不同時間各組骨缺損區(qū)域的新生骨組織面積和新生微血管密度，研究該材料的促骨生長生物活性，以為多孔鉭更好地運用于臨床打下基礎(chǔ)。
　　目的:將TGF-β1與多孔鉭顆粒復(fù)合，彌補(bǔ)多孔鉭顆粒無法提供生長因子的不足，改善其修復(fù)頜面骨缺損的微環(huán)境，觀察骨缺損愈合時間有無縮短、愈合質(zhì)量有無提高，從而為種植體周圍炎

5、等原因?qū)е碌念M面骨缺損的修復(fù)提供理論及實驗依據(jù)。
　　方法:選用12月齡雄性比格犬6只，首先拔出雙側(cè)下頜第一至第四前磨牙，待拔牙創(chuàng)自然愈合后，建立柱狀骨缺損模型，單側(cè)骨缺損分別為純多孔鉭顆粒修復(fù)組（多孔鉭組）、經(jīng)TGF-β1處理后的多孔鉭顆粒修復(fù)組（復(fù)合組），未修復(fù)組（空白組），術(shù)前10日行四環(huán)素?zé)晒馐聚櫂?biāo)記，多孔鉭顆粒植入術(shù)后30、60、90d各處死2只實驗犬，將所取得的實驗區(qū)下頜骨標(biāo)本進(jìn)行肉眼觀察、X線檢測、四環(huán)素免疫熒光標(biāo)記

6、、Ⅷ因子相關(guān)抗原抗體標(biāo)記染色、甲苯胺藍(lán)染色、CD31相關(guān)抗原抗體染色、天狼猩紅染色。
　　結(jié)果:1.肉眼觀察示術(shù)后比格犬生長良好，傷口愈合佳，不同時間點取材前均未見軟組織有紅腫、化膿等炎癥表現(xiàn)。X線檢測見各時間點多孔鉭顆粒均與周圍骨組織耦合良好，實驗組新生骨組織將植入的多孔鉭顆粒覆蓋。
　　2.甲苯胺藍(lán)染色示新生骨組織可沿著多孔鉭顆粒之間生長且長入其內(nèi)部，修復(fù)30天時，復(fù)合組較多孔鉭組與周圍骨結(jié)合佳;修復(fù)60天時，實驗組多孔

7、鉭內(nèi)部見骨小梁以及骨陷窩等結(jié)構(gòu)，而對照組尚見大量藍(lán)染的未成熟類骨質(zhì)，各時間點的空白組藍(lán)染區(qū)域均較少。
　　3.四環(huán)素免疫熒光標(biāo)記檢測顯示30天時復(fù)合組新骨生成面積大于多孔鉭組和未修復(fù)組，且復(fù)合組長入多孔鉭顆粒內(nèi)部的新生骨組織較多孔鉭組和未修復(fù)組多。復(fù)合組及多孔鉭組均見黃綠熒光條帶延伸至多孔鉭顆粒內(nèi)部，明亮的黃綠熒光呈片羽狀分布于多孔鉭顆粒的中心。
　　4.Ⅷ因子相關(guān)抗原抗體標(biāo)記染色及CD31相關(guān)抗原抗體標(biāo)記染色均顯示:修復(fù)3

8、0天時，復(fù)合組新生微血管數(shù)量大于另外兩組;修復(fù)60天時，多孔鉭組新生微血管數(shù)量最大。CD31相關(guān)抗原抗體染色示血管能長入多孔鉭顆粒內(nèi)部。
　　5.統(tǒng)計結(jié)果示:修復(fù)30d時，復(fù)合組新生骨組織面積和新生微血管數(shù)目較多孔鉭組佳(P＜0.05);修復(fù)60d時，多孔鉭組新生骨組織面積和新生微血管數(shù)目較復(fù)合組好，差異有顯著性(P＜0.05);修復(fù)90d時，各組新生骨組織面積和新生微血管數(shù)目差異無顯著性。
　　結(jié)論:1.多孔鉭顆粒與骨組織