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磨牙远中骨缺损的修复及GDF15在骨再生中的作用研究

戈旌  
【摘要】:目的:本论文分为三部分,第一部分为比较不同植骨方式对阻生下颌第三磨牙拔除术后第二磨牙远中骨缺损的临床治疗效果。第二部分为建立磨牙远中骨缺损的动物模型,比较不同植骨方式对磨牙远中骨缺损的修复效果和机制。第三部分是将GDF15过表达慢病毒转染人成骨细胞(human osteoblast,HOB)后,通过对其生物学作用的研究,探讨GDF15在骨组织再生中的作用。第一部分不同植骨方式对磨牙远中骨缺损修复作用的临床随机对照研究材料和方法:纳入符合标准的87例患者,随机分为空白对照组C、自体骨植骨组Ta和自体骨+Bio-oss混合植骨组Tab。记录所有患者手术情况和术后1周反应,并在术前、术后6个月和12个月时测量M2远中面的探针深度(probing depth,PD)、临床附着水平(clinical attachment level,CAL),和锥体束CT(Cone-beam CT,CBCT)测量的第二磨牙远中牙槽缺损深度(osseous defect depth,ODD)。结果:3组患者术后第二磨牙远颊角的PD、CAL和ODD均有显著改善(P0.01);植骨组与空白对照组比,其远颊角的PD、CAL和ODD均有显著改善(P0.01)。第二部分不同植骨方式对犬磨牙远中骨缺损修复作用的实验研究材料和方法:8只Beagle犬麻醉后拔除下颌第二磨牙,用骨凿锤击以去除第一磨牙的远中牙槽骨,使第一磨牙远中骨缺损深度达4~5mm。随机分为4组,每组2只共4侧,用下述材料进行骨缺损的修复:(1)空白对照组;(2)自体骨回植组;(3)骨粉组(Bio-oss+Bio-Gide);(4)混合植骨组(自体骨+Bio-oss+Bio-Gide)。通过Micro-CT、序列荧光标记、组织学观察和骨缺损深度测量,评价牙槽骨和牙周膜的恢复情况。结果:1.成功构建犬磨牙远中骨缺损模型,术后12周的标本显示骨缺损未完全修复。2.自体骨组和混合植骨组中,牙槽骨和牙周膜的再生显著好于对照组和骨粉组。骨粉组可见大量的骨粉颗粒,新骨形成显著少于对照组。第三部分GDF15过表达对人成骨细胞成骨成血管作用的影响和机制研究材料和方法:1.不同浓度的GDF15蛋白处理大鼠骨髓间充质干细胞(Bone marrow stromal cells,BMSCs),通过CCK8法和RT-PCR检测GDF15蛋白对BMSCs增殖、成骨及成血管基因表达的影响。2.构建GDF15过表达慢病毒,转染HOB后,通过CCK8法、流式细胞凋亡、RT-PCR、碱性磷酸酶活性检测、细胞划痕试验和表达谱芯片检测GDF15对HOB增殖、体外成骨成血管能力、成骨及成血管基因表达的影响。结果:1.不同浓度的GDF15对BMSCs的增殖无明显作用,在3h内,可上调VEGF和COX-2的m RNA水平。2.成功转染人GDF15过表达慢病毒至HOB。GDF15过表达对HOB增殖和凋亡、体外成骨成血管能力、成血管和成骨基因表达无明显影响。表达谱芯片未筛查出差异基因。结论:1.阻生下颌第三磨牙拔除术后,第二磨牙远中骨缺损在1年之内较难完全修复。2.自体骨作为骨移植物的金标准,可有效促进牙周组织再生,恢复牙槽骨的高度。但对于骨修复能力较弱的成人,自体骨的效果不稳定,远期可发生吸收。3.Bio-oss骨粉具有良好的生物相容性,可以有效充填骨缺损区,但生物降解性较差,新骨形成较少。4.自体骨粉末与Bio-oss骨粉混合,可引导新骨形成,促进骨粉降解,稳定保持牙槽骨的高度。5.GDF15过表达对常氧下人成骨细胞的增殖、成骨、成血管能力无显著影响。外源性GDF15蛋白可上调大鼠BMSCs VEGF和COX-2的m RNA表达,以50ng/m L浓度最为明显。


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