骨形態(tài)發(fā)生蛋白復(fù)合纖維蛋白促進(jìn)骨質(zhì)疏松性椎體骨折愈合的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、脊柱椎體骨折是骨質(zhì)疏松癥最早、最常見(jiàn)的并發(fā)癥。常規(guī)治療，效果不佳，而且易繼發(fā)骨折。另外，骨形態(tài)發(fā)生蛋白是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子家族成員之一，有明確的誘骨成骨活性，但其目前在治療骨質(zhì)疏松性脊柱骨折的機(jī)制尚不清楚，現(xiàn)有的研究多用人工重組蛋白行促進(jìn)骨折愈合的研究，但價(jià)格非人，難以在臨床上推廣應(yīng)用。我科采用來(lái)源充足、價(jià)格低廉的青海牦牛骨骨形態(tài)發(fā)生蛋白為骨誘導(dǎo)劑，促進(jìn)了骨缺損、骨不連的愈合。本實(shí)驗(yàn)旨在通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方法，以骨形態(tài)發(fā)生蛋白促進(jìn)骨質(zhì)疏松性椎體骨折

2、愈合過(guò)程中影像學(xué)、組織學(xué)與力學(xué)性能以及血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的局部表達(dá)變化為切入點(diǎn)，以便探討牛骨形態(tài)發(fā)生蛋白促進(jìn)骨質(zhì)疏松性骨折椎體愈合的機(jī)制，并進(jìn)一步探究牛骨形態(tài)發(fā)生蛋白在臨床上推廣應(yīng)用的可行性。 目的：觀察骨質(zhì)疏松性椎體骨折愈合過(guò)程中，局部血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子動(dòng)態(tài)表達(dá)，探討骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bBMP)促進(jìn)大鼠骨質(zhì)疏松性椎體骨折愈合的機(jī)制，探究牛骨形態(tài)發(fā)生蛋白在臨床上推廣應(yīng)用的可行性。 方法：①牛骨形態(tài)發(fā)生蛋白的制備：青海小牦牛大腿

3、骨，-4℃條件下，粉碎，按Urist改良方法提取。②選擇雌性SPF級(jí)8個(gè)月齡SD大鼠129只，去除雙側(cè)卵巢建立骨質(zhì)疏松模型。術(shù)后3個(gè)月L<,5>椎體開(kāi)窗建立人工骨折模型。隨機(jī)分為A、B、C 3組，A、B每組各41只，C組27只。A組為bBMP+纖維蛋白(FS)組，B組為空白組，C組為偽手術(shù)組。③A組置牛骨形態(tài)發(fā)生蛋白10mg十纖維蛋白復(fù)合體；B、C兩組注入等量無(wú)血清培養(yǎng)液。④于手術(shù)后3，7，10，14，21，28，56，84 d A、B

4、兩組麻醉狀態(tài)處死3只，用免疫組織化學(xué)檢測(cè)骨折愈合不同時(shí)間的標(biāo)本血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的動(dòng)態(tài)表達(dá)，陽(yáng)性信號(hào)為胞漿內(nèi)棕色顆粒。而于術(shù)后1、2、4周每組麻醉狀態(tài)處死3只，而6、8、12周處死6只，觀察影像學(xué)(包括術(shù)后當(dāng)時(shí))、組織學(xué)與力學(xué)性能。數(shù)據(jù)采用SPSS10.0軟件處理，，統(tǒng)計(jì)處理組間比較采用one-way ANOVA，相關(guān)分析采用pearson法。P<0.05為差異有顯著性。 結(jié)果：(1)骨折不同時(shí)間血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子免疫組織化學(xué)結(jié)果：

5、A組血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子在7d左右可見(jiàn)有陽(yáng)性表達(dá)的細(xì)胞，14d有分泌高峰。而B組未見(jiàn)明顯分泌高峰。(2)影像學(xué)觀察：術(shù)后X線片示三組腰5(L5)椎體有一骨折缺損透光區(qū)。A、C組在術(shù)后6周時(shí)透光區(qū)與周圍骨質(zhì)無(wú)明顯差別，而B組仍清晰可見(jiàn)，于8周時(shí)無(wú)明顯差異。(3)骨折愈合不同時(shí)間組織學(xué)觀察：三組軟骨細(xì)胞在骨質(zhì)愈合1周時(shí)出現(xiàn)，形成軟骨島，A、C組術(shù)后7d纖維骨痂形成，21d新生骨組織與舊骨組織出現(xiàn)融合，56～84 d軟骨性骨痂已逐漸被骨性骨痂取代

6、，骨折部位髓腔再通，出現(xiàn)成熟小梁骨，骨折基本愈合。B組術(shù)后7 d未見(jiàn)典型纖維性骨痂；21d新生骨組織大都游離與孤立存在，術(shù)后28d骨小梁僅有少部分連結(jié)成網(wǎng)狀，56～84d部分骨缺損存在，不見(jiàn)成熟骨小梁，大部分髓腔不通，骨折愈合延遲。(4)力學(xué)性能測(cè)定在骨質(zhì)愈合6-12周，腰5椎體的最大載荷、彈性膜量、最大屈服強(qiáng)度明顯高于同期B組，差異顯著(p<0.05)，而A、C組之間無(wú)差異性(p>0.05)。 結(jié)論： (1)骨質(zhì)疏松性

7、椎體骨組織疏松、骨小梁纖細(xì)、島狀改變，小梁間大量脂肪細(xì)胞充填，骨小梁稀疏，骨折后骨質(zhì)愈合質(zhì)量差，椎體的力學(xué)性能減退，骨小梁抗載荷能力下降，易于骨折。 (2)BMP復(fù)合FS復(fù)合物明顯促進(jìn)骨質(zhì)疏松性骨折椎體愈合，使最大載荷、最大屈服強(qiáng)度、彈性膜量顯著增高，椎體抗載荷能力顯著增強(qiáng)，脆性明顯降低，與正常椎體骨折愈合特性相一致，骨折愈合質(zhì)量明顯增高。 (3)BMP復(fù)合FS復(fù)合物明顯促進(jìn)軟骨細(xì)胞改建成成熟骨細(xì)胞，加速骨小梁形成及改建

8、時(shí)間、增加骨小梁數(shù)量，使骨組織變得緊密、骨小梁粗大、島狀改變消失，小梁間脂肪細(xì)胞數(shù)量明顯減少，促進(jìn)骨質(zhì)疏松骨折的愈合。 (4)BMP復(fù)合FS復(fù)合物明顯促進(jìn)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的合成分泌，對(duì)促進(jìn)骨折愈合有積極意義。 (5)bBMP雖然在早期存在機(jī)械性能較低，達(dá)不到理想的力學(xué)性能要求，但成骨后機(jī)械性能與正常椎體骨組織相似，具有恢復(fù)解剖結(jié)構(gòu)的性能，達(dá)到椎體的生理特征，并且在本實(shí)驗(yàn)中未見(jiàn)明顯的免疫排斥反應(yīng)及傳染性流行性疾病的危險(xiǎn)，可