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实验组8周标本大体和镜下观察:和实验组4周标本相比较,新骨的颜色和周边骨趋于一致,和周边骨界限模糊。少量骨呈暗红色。表面孔隙明显减少。质地较硬。镜下观察骨小梁数量明显增多,骨细胞排列较为紧密,骨小梁排列仍不规则;骨小梁周边骨基质的沉积仍较明显;骨小梁周组织内出现脂肪结缔组织。骨膜内细胞较为丰富(图3)。

图3 实验组兔8周胫骨标本组织学观察(苏木精—伊红染色x100)
实验组12周标本大体和镜下观察:形成的新骨颜色和周边骨完全一致,没有界限。镜下新生骨小梁的形态和排列方向基本和深面的原有骨皮质一致,并和原有的骨皮质融合。新骨内见明显的哈弗系统。骨膜无反应性增生(图4)。

图4 实验组兔12周胫骨标本组织学观察(苏木精—伊红染色x100)
3 讨论 自从Urist等「1」提出骨诱导理论以来,大量的研究表明BMP具有骨诱导的特性。BMP家族中以BMP-2的骨诱导活性最好。作为一种局部生长和分化因子,rhBMP-2主要作用于骨髓间充质细胞的表面受体使它们分化为成骨细胞和软骨细胞。也可以通过膜内通道成骨「2」。我们发现第4周rhBMP-2诱导产生的新骨中有大量的成骨细胞和软骨细胞增生活跃,骨小梁周间质细胞出现明显的核分裂。我们认为这些成骨细胞和软骨细胞是由rhBMP-2诱导局部的间充质细胞分化而成。实验中我们将rhBMP-2植入骨膜的内侧胫骨的表面,胫骨的表面主要为成熟的板层骨,缺乏未分化的间充质细胞。而骨膜中富含未分化间充质细胞,4周实验组标本骨膜明显增厚,细胞增生活跃。所以我们认为骨表面的rhBMP-2主要作用于骨膜内的间充质细胞,使其分化成成骨细胞以促进局部骨质形成。 Ellender等「3」根据骨膜的结构特点和功能将其分为3层:浅表的纤维层,主要由粗大的胶原纤维束组成。深层为生发层,主要由细胞组成,包括骨祖母细胞、成骨细胞和破骨细胞等。骨祖母细胞是骨组织的干细胞,在骨生长活跃或损伤时,它可转化为成骨细胞,使成骨能力增强。中间层为血管性未分化区,主要由多潜能的未分化间充质细胞组成。根据Ellender等的分类,我们认为实验中胫骨表面的rhBMP-2主要作用于骨膜中层的未分化间充质细胞。首先使这些细胞发生趋化作用「2」,渗透到rhBMP-2的周围,并在其作用下发生分化,开始形成骨小梁和软骨。我们在对照组中没有发现明显的新骨产生,排除了实验中因对骨膜产生机械刺激而产生新骨的可能性。 单纯将rhBMP—2植人体内扩散快、易被体内蛋白酶分解,从而丧失骨诱导活性。良好的载体系统能够保证血管和细胞的长人,允许rhBMP—2作为一种分化因子得以缓慢释放并发挥作用,具有可塑性,而且应没有免疫原性,在新骨形成后可以彻底地被吸收。载体材料有胶原、脱矿骨基质、羟基磷灰石、聚乳酸、磷酸钙等「4,5」。对于牙槽骨萎缩,需要进行牙槽骨骨量扩增的患者而言,以上的材料并不适用。因为它们占有一定的体积,作为rhBMP-2的载体材料移植后会导致软组织创口难以关闭。所以寻找一种具有流动性,有一定的黏附能力,不占体积的载体材料也是目前的研究趋势之一。研究表明,SA作为一种载体,可将各种药物导向各病变部位。让药物定位于作用部位同时缓慢释放,可增强药物的疗效「6」。同时SA可以作为材料的生物涂层。将SA涂布于所有的体内植人物表面,再植人体内后,细胞会有序地生长在植人物表面。我们将rhBMP-2和SA复合植入胫骨表面,使SA被吸收的同时缓慢释放rhBMP—2,以避免rhBMP-2被体内蛋白酶很快降解,发挥了rhBMP-2连续成骨作用,同时SA具有一定的黏附能力,可以使rhBMP-2准确地作用于需要成骨的部位,产生较好的效果。
责任编辑:姚红祥 |