tgf-β與bmp復(fù)合材料的骨修復(fù)作用28951

1、tgf-b與bmp復(fù)合材料的骨修復(fù)作用28951tgf- b與bmp復(fù)合材料的骨修復(fù)作用2010-02-25 孫玉鵬張皖清馬福成陳萬祿【摘要】 目的 探討轉(zhuǎn)化生長因子0 (tgf-b)與骨形成蛋白 (bmp)復(fù)合后對節(jié)段性骨缺損的修復(fù)作用，以及在骨修復(fù)過程中 tgf-b和bmp之間的相互作用。方法 采用以系列化學(xué)方法處理的 小牛松質(zhì)骨作為載體，將一定量的tgf- b和/或bmp與之復(fù)合，形成 tgf- b /載體、bmp/載體和tgf- b /bmp/載體復(fù)合物(其中含tgf- b 120 ug、bmp12mg),分別修復(fù)1.5cm兔橈骨節(jié)段性骨缺損。術(shù)后4、8、 12、16周取材，進行放射學(xué)

2、和組織學(xué)觀察。結(jié)果 術(shù)后4周，植入 tgf- b /載體的缺損區(qū)內(nèi)可見不均勻絮狀放射陰影，外骨膜呈增生反 應(yīng)，骨折線模糊不清，缺損區(qū)尚未完全橋接;植入bmp/載體組新生骨痂 明顯，密度均勻，缺損區(qū)兩斷端骨折線隱約可見;在植入tgf-b /bmp/ 載體的缺損區(qū)可見均勻的高密度陰影，橋接骨缺損的兩端，骨折線模 糊。術(shù)后第1216周3組缺損區(qū)完全性修復(fù)，其密度近正常骨，可見 皮質(zhì)骨和骨髓腔結(jié)構(gòu)。16周時tgf-b和tgf-b/bmp組骨缺損區(qū)周 圍外骨痂少，而bmp組中仍可見較多尚未完全吸收的外骨痂。結(jié)論 tgf- b /bmp復(fù)合后早期骨修復(fù)作用優(yōu)于單一的tgf- b和bmp,在骨缺 損修復(fù)過程

3、中tgf-b和bmp有良好的協(xié)同作用?！娟P(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)化生長因子b 骨形成蛋白 骨缺損 骨修復(fù)骨生成effect of composite of transforming growth factor b and bone morphogenetic protein on repairing bone defectssun yu-peng,zhang wein-qing, ma fu-cheng, et al. center of orthopaedics, 304th hospital of pla, beijing 100037abstract! aim to evaluate the effe

4、ct of transforming growth factor 0 (tgf-b) and bone morphogenetic protein (bmp) composite on the repairing of large segmental bone defects and to discuss the interaction between tgfb and bmp during bone repair methods segmental bone defects for 1. 5cm were created in the mid-upper part of the radial

5、 shafts of 48 adult rabbits the defects were filled with implants of tgf-3 /carrier, bmp/carrier, and tgf-p /bmp/carrier (tgf-0 120ug, bmp 1加g) separately. the defects were examined radiographically and histologically at 4, 8, 12 and 16 weeks post-operation. results in the group with tgf-p /bmp comp

6、osite, the defects area was bridged with callus of uniform radiodensity at 4 weeks, and cortices of the cut ends were obscured by new bones at 16 weeks post-operation, the defects were bridged by uniform new bones and the cut ends of cortex could not be seen in all groups. in the group with bmp/carr

7、ier, the defects were filled with more irregular woven bone callus than those in the other two groups defects implanted with tgf- & /bmp in animals killed at 16 weeks showed histologically new 1ame11ar and woven bone which was formed in continuity with the cut ends of the cortex medullar canal w

8、as recanalized and contained marrow elements with normal appearance conclusion these data demonstrate not only the synergistic action between tgf-b /bmp in the process of bone healing, but also a better effect of tgf- p /bmp composite than single tgf-p or bmp on bone repair, especially in the early

9、stage of bone repair processkey words transforming growth factor b bone morphogenetic protein bone defect bone repair osteogenesis骨修復(fù)是一個極其復(fù)雜而有序的過程。近年的研究表明，生長因子在 骨愈合過程中起重要作用。骨形成蛋白(bmp)是骨生成的啟動因了， 能誘導(dǎo)間充質(zhì)細胞分化成軟骨細胞和骨細胞，對骨愈合有明顯促進作 用。轉(zhuǎn)化生長因了 b (tgf-0)機體內(nèi)含量最為豐富，在胚胎發(fā)育、創(chuàng) 口愈合、基質(zhì)形成、骨組織形成及改建過程中都起著重要作用。筆者 以前的實驗顯示,

10、tgf- b刺激間充質(zhì)細胞的增殖和分化，形成成骨細 胞和軟骨細胞，從而誘導(dǎo)新骨的生成，并但具有修復(fù)大塊節(jié)段性骨缺 損的能力1, 2o本實驗旨在探討tgf-b/bmp復(fù)合材料對骨缺損的 修復(fù)作用及tgf-p和bmp在骨修復(fù)中的相互作用。材料與方法1. 復(fù)合材料的制備3:以新鮮牛血為原料，離心，分離出血小板。 采用酸醇抽提方法，提取血小板蛋白，并先后經(jīng)過2次bio-gel p60柱 層析，分離純化出tgf-0 lo本實驗采用的bmp由己建立的方法從 小牛皮質(zhì)骨中提取;選擇經(jīng)化學(xué)處理的牛松質(zhì)骨作為載體。將一定量 的tgf- 0和/或bmp分別溶解后與載體在真空條件下進行充分混勻， 形成3種復(fù)合物，即

11、tgf- b /載體、bmp/載體和tgf- 3 /bmp/載體復(fù)合 物。凍干，y射線照射消毒。2. 動物實驗:健康家兔48只，體重2. 53. okg,雌雄不分。隨機 分成3組，每組18只。在3%戊巴比妥鈉靜脈麻醉下，手術(shù)顯露右橈骨 中上段，連同骨膜一起切除，造成橈骨1. 5cm節(jié)段性骨缺損。以等滲鹽 水清洗創(chuàng)口后，分別植入tgfc- b /載體、bmp/載體和tgf- b /bmp/載 體復(fù)合材料60mg（其中分別含tgf-0 120 ug、bmp 12mg） o逐層縫合 傷口。術(shù)后不給抗生素,不加外固定。動物分籠飼養(yǎng)，常規(guī)飲食。3觀察指標:（1）x線檢查:分別在術(shù)后4、8、12和16周處

12、死動 物進行取材。在48kv、25ma. 0. 12s、75cm的投照條件下由專人作x 線拍片及沖洗，觀察各組動物骨缺損區(qū)的骨痂生長和橋接情況，并根 據(jù)其愈合程度按cook等6級評分標準4進行量化評估。（2）組織 學(xué)觀察:標本以10%甲醛固定后,混合脫鈣液脫鈣處理，石蠟包埋切 片,he染色，觀察比較各組骨缺損愈合進程，依照n訂sson等骨愈合組 織學(xué)評分標準5進行評分。4.統(tǒng)計學(xué)處理:對x線及組織學(xué)評分結(jié)果作秩和檢驗處理（splm 軟件包，第四軍醫(yī)大學(xué)統(tǒng)計學(xué)教研室）o1. x線檢查結(jié)果:術(shù)后4周，植入tgf- b /載體骨缺損區(qū)內(nèi)可見不 均勻的放射陰影，外骨膜呈增生反應(yīng)，骨折線模糊不清,缺損區(qū)尚未完 全橋接;植入bmp/載體組新生骨痂較明顯，密度均勻，缺損區(qū)骨折線隱 約可見;植入tgf-b/mbp/載體的缺損區(qū)可見均勻的高密度陰影橋接 骨缺損的兩端，骨折線模糊（圖13）。第8周時,tgf- p組骨缺損區(qū) 陰影密度明顯增高，靠近尺側(cè)部分更為顯