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“补肾壮骨合剂”在同种异体骨修复骨缺损中的作用及其机制探讨

李林  
【摘要】: 目的:探讨兼活血化瘀的“补肾壮骨合剂”(骨碎补250克、续断250克、自然铜400克,土鳖虫100克加99公斤普通饲料配制100公斤饲料)在同种异体骨修复骨缺损过程中的作用,并通过观察修复区骨形态发生蛋白(BMP-2)探讨其可能的机制。方法:普通家兔70只、体重为2.0-2.5kg、雌雄不限、分笼喂养。其中60只随机分成1周组、2周组、4周组、6周组、8周组,共5组;每组12只又分为实验组和对照组;实验组和对照组各为6只;每只家兔均取双侧桡骨。另10只普通家兔为异体骨提供组,均取双侧髂骨。从耳缘静脉注入10ml空气造成空气栓塞致死后,取髂骨制成1×1×2mm的颗粒状骨。实验组和对照组普通家兔均用巴比妥钠20mg/kg静脉麻醉后,在无菌条件下暴露桡骨中下1/3段,用骨磨钻制成20mm的骨缺损模型(完全切除骨膜)。用颗粒状异体骨修复骨缺损。实验组用“补肾壮骨合剂”配制饲料饲养,对照组用普通饲料饲养。术后肌肉注射头孢唑林钠连续4天,预防切口感染。分别在术后1、2、4、6、8周处死,拍桡骨的X线后取材。实验组和对照组中,每组随机各取2只普通家兔作为实时聚合酶链反应(RT-PCR)的标本;再随机取2只普通家兔作为电镜的标本;取剩余的2只普通家兔标本作为HE和原位杂交。结果:X线拍片观察:实验组,1周无明显变化;2周有少量骨痂形成;4周骨痂明显增多;6周骨缺损处模糊;8周骨缺损处大量骨痂形成,骨缺损消失,骨髓腔形成;对照组比实验组在同时期的骨痂量相对较少。x线片吸光度比值,不同时间点实验组均高于对照组,P<0.05。HE组织学观察:实验组1周,移植骨内有部分骨细胞坏死、部分细胞核浓缩、甚者消失,血肿内有成纤维细胞增生并伴有炎性细胞;2-4周时新生骨长入移植骨内有少量软骨细胞形成,同时伴有大量血管生长,移植骨内细胞明显吸收并有核浓缩碎裂现象;4-8周时植骨区的血管数量增多,有明显网状新生骨生成,有板层骨、骨髓腔的形成。对照组1周时与实验组无明显变化;2-4周有少量软骨细胞和血管形成;6-8周骨痂量增多并伴有血管的增多,但板层骨、骨髓腔尚未形成。血管横截面积百分比,不同时间点实验组均高于对照组,P<0.05。电镜观察:1周时实验组与对照组均有部分骨小梁破坏和部分坏死组织,并有炎性细胞产生;2周实验组间充质细胞呈梭形改变,周围有少量纤维成分,骨细胞核浓缩,染色质凝聚靠边,而对照组无明显间充质细胞生成,少量的纤维渗出,核基质致密靠边;4周实验组毛细血管数量增多,骨细胞骨陷窝及骨小梁形成,而对照组毛细血管数量相对较少,周围有骨基质形成;6周实验组骨基质和骨细胞核仁比较明显,胞质内内质网数量增多,编织骨明显,而对照组骨基质表面形成部分骨细胞、骨小梁及骨小管;8周实验组板层骨形成。而对照组成骨细胞数量少及周围骨质增多,编织骨明显,无明显的板层骨。原位杂交:实验组BMP-2的表达,1周呈阴性;2周呈弱阳性:4周呈强阳性;6-8周后均呈阳性。对照组BMP-2的表达,1周呈阴性;除4周时呈阳性之外,2、6、8周均呈弱阳性。RT-PCR结果:BMP-2目的基因在94℃30 sec 55~65℃30 sec 30 Cycles 72℃1min/kbp的条件下,对照组:1周,2547±2拷贝;2周,4972±1拷贝;4周,1230±3拷贝:6周,411±2拷贝;8周856±4拷贝。实验组:1周,5397±3拷贝;2周3171±2拷贝,4周1981±2拷贝,6周1978±4拷贝,8周501±2拷贝。以一周拷贝为基础经校正后为1,其他各周与其比较,对照组:1周,1.00±0.00;2周,2.19±0.01;4周,3.2±0.03:6周,2.29±0.02;8周,1.42±0.01。实验组:1周,8.83±0.02;2周,3.44±0.03;4周,6.50±0.01;6周,6.00±0.02;8周,2.50±0.03。SAS系统统计方差分析,P<0.05。结论:兼活血化淤的“补肾壮骨合剂”明显加强同种异体骨修复骨缺损的过程,提高骨组织修复质量,特别是对BMP-2的释放水平、诱导成骨进程和再血管化方面有显著的影响。


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