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股骨头局灶性骨坏死动物模型的研制及应用

张永兴  
【摘要】:动物模型是实验研究的重要工具,然而,到目前为止,还没有理想的股骨 头坏死的动物模型。股骨头坏死是指股骨头内的活成份(骨细胞、骨髓造血细 胞及脂肪细胞)死亡所引起的病理生理过程。 在股骨头内,出现不同程度的骨小梁及骨髓组织坏死,是股骨头坏死的本 质特征。也是病理学诊断股骨头坏死的金标准~[1,2]。 文献资料证实~[19,20],氯化锌是一种具有特殊作用的化合物,在骨组织内, 氯化锌有三个方面的特征:(1)细胞毒性。氯化锌是重金属盐,能与细胞的 蛋白质结合形成蛋白盐及游离酸,杀灭细胞。(2)强渗透性。重金属盐对蛋白 质的作用程度与该盐形成蛋白盐的致密程度有关,锌盐形成的蛋白盐致密度很 低,有利于药物渗透。有研究证明,氯化锌在骨组织内的渗透作用强于福尔马 林。(3)对骨愈合及修复没有影响。 综合以上两方面的认识,我们设想通过外科操作,置氯化锌于股骨头内, 同时,以医用生物粘合剂封闭外口,这样在股骨头内形成一个密闭的腔室,由 于腔室内血液及组织液的渗出,氯化锌在腔室内溶解,形成氯化锌溶液,氯化 锌溶液在骨组织内具有很强的渗透性及细胞毒性,能够杀灭渗透区域内的骨细 胞及骨髓细胞,这样,在这一区域造成骨坏死灶,由此诱发机体的修复反应。 在股骨头的一定区域,再现股骨头坏死发生以后的一系列病理生理过程,制作 一定区域的(坏死灶)骨坏死病理模型。 为证实氯化锌对成骨细胞的影响,探索以氯化锌制作骨坏死动物模型的理 论依据,在本论文的第一部分,我们首先探讨了在体外条件下,氯化锌对成骨 细胞的毒性作用,结果表明,在低至0.01g/l的浓度下,氯化锌就能够杀死培 养成骨细胞的50%左右,这一作用与氯化锌浓度成正相关(P<0.05)。在此基 1 博士研究生毕业论文 股骨头局灶性骨坏死动物模型的研制及应用 础上,论文的第二部分,我们通过外科操作,将氯化锌置于股骨头内,定期进 行的病理学及影像学的观察表明,氯化锌置于股骨头内二天,就可以杀死作用 区域的骨细胞及骨髓细胞,致局灶性的股骨头坏死,术后6周,在坏死骨周围 增生的纤维组织内,有大量的新生骨形成,同期的X线检查可观察到明显的坏 死灶。在论文中,我们详细回顾了目前己有的动物模型,并与之相对比,讨论 了本新模型的特点:()制作过程简单。(2)手术创伤小,动物生存率高, 可以早期活动关节。(3)模型制作成功率高。(4)理论上,可以控制股骨头坏 死的大小及位置。为更深入地认识本模型,对本动物模型作出科学的评价,我 们对此模型与临床股骨头坏死的差异也进行了剖析。 坏死病灶清除、植骨术广泛地用于临床治疗股骨头坏死,然而,与其它 部位相比,股骨头是一个具有特殊的生理、血液循环及生物力学特征的骨组织, 植入的松质骨屑能不能在股骨头内骨愈合?其愈合的过程如何?能不能采用 进一步的干预措施,提高骨愈合的速度及质量?以最大限度地减少患者痛苦, 是本论文第三部分研究和探讨的问题。 重组人骨形态发生蛋白上什hBMP*是采用基因工程重组技术开发的一 种新型骨分化生长因子。动物及临床实验证明w,H,%,刀,罚],该生长因子能诱导 植入区周围未分化的间充质细胞形成软骨和新生骨。因此,在论文的第三部分, 我们首先按照本论文的第二部分的方法,制作股骨头坏死的动物模型,6周后, 行坏死股骨头病灶清除术,分别采用将松质骨、hBMP。十松质骨屑植入死骨清 除后空腔内,通过影像学、形态学及生物力学研究显示,rhBMPZ+松质骨组的 成骨速度及质量优于传统的松质骨移植。 OSteoset是最近制作成功的高质量、高精度的骨移植替代物,其主要化学 成分是半水硫酸钙(Calcium sulfate)巾laster of Paris人文献资料证实,它在 骨组织内可以稳定降解并诱发新生骨在其表面形成,在骨缺损的治疗上,己经 显示出可以与自体骨相媲美的优良效果,最近,还有人(HadjipaVou,2000) l“l将其置于管状钛笼(tUblar titedum mesh)中,植入羊的椎体间,经6个月 的观察,成功地获得椎体融合,通过形态学及生物力学研究证明,其与自体松 二 一 质骨填入管状钛笼没有区别。在我们所查阅的文献中,还?


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