BMP-2及CD31在异种骨移植愈合中的表达研究

摘要

目的:观察BMP-2及CD31在带部分松质骨的小牛皮质骨板移植愈合过程中不同时相的表达及组织分布情况,探讨其愈合机制及再血管化情况与骨改建的关系,为进一步的组织工程骨奠定实验基础。
　　方法:本实验动物选用健康三月龄新西兰大白兔。将72只新西兰大白兔随机编号分成3组,Ⅰ组、Ⅱ组、和Ⅲ组各24只。Ⅰ组植入带部分松质骨的小牛皮质骨骨板;Ⅱ组植入皮质骨骨板;Ⅲ组取自体髂骨植入。分别于术后4周、8周、12周和24周各时间点取材,通过一般情况、大体标本、X线检查、组织学及BMP-2、CD31免疫组织化学染色观察其愈合情况,并借助计算机图像分析仪进行定量分析,分别用再血管化指数与新骨形成面积代表再血管化和骨改建程度,探讨移植骨再血管化与骨改建的关系。
　　结果:(1)各组材料植入兔髂骨后,切口均为Ⅰ期愈合,未见明显炎症和排斥反应。(2)X线显示:术后24周Ⅰ组见明显愈合;Ⅱ组愈合较差;Ⅲ组完全愈合。(3)组织学观察:术后4周、8周和12周,Ⅰ组、Ⅱ组、和Ⅲ组见宿主骨-移植骨结合部及周围均可见数量不等骨痂形成,Ⅰ组松质骨内见新生血管形成及类骨质沉积,钙化成骨;术后24周Ⅰ组、Ⅱ组移植骨周围见板层状致密骨痂,Ⅲ组完全愈合。(4)BMP-2术后4周、8周和12周,Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组宿主骨-移植骨结合部骨痂内,Ⅰ组松质骨内幼稚的软骨细胞、成骨细胞、骨细胞,类骨质中均可见阳性表达;各组移植骨内部扩大的哈弗氏管内“镶边状”排列的成骨细胞呈强阳性表达;术后24周,各组移植骨周围板层状致密骨痂中见弱阳性表达。(5)CD31术后4周、8周,Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组移植骨周围的软组织中、结合部、周围的骨痂及软骨巢周围见较多强阳性表达;Ⅰ组松质骨内较多阳性表达,内见单个、条索状、团簇状新生血管,各组移植骨内部扩大的哈弗氏管及周围见阳性表达;术后24周,Ⅰ组、Ⅱ组移植骨内扩大的哈弗氏管及周围呈强阳性表达,新生血管继续增多。(6)再血管化与骨改建①再血管化指数:术后4周、8周、12周,24周各组再血管化指数有显著性差异(P<0.05),即再血管指数:Ⅲ组>Ⅰ组>Ⅱ组。②新骨形成面积:术后4周,Ⅰ组和Ⅱ组无显著性差异(P>0.05),Ⅰ组和Ⅱ组与Ⅲ组相比,均有显著性差异(P<0.05),即Ⅲ组>Ⅰ组和Ⅱ组;术后8周、12周和24周各组相比有显著性差异(P<0.05),即新骨形成面积:Ⅲ组>Ⅰ组>Ⅱ组。③新骨形成面积和再血管化指数的相关性分析:对新骨形成面积和再血管化指数的计量资料进行相关性分析表明,各组均呈高度正相关(r_Ⅰ=0.984,r_Ⅱ=0.953,r_Ⅲ=0.992)。
　　结论:(1)BMP-2的阳性表达在异种骨移植愈合的全过程中均可见到,其阳性表达与新骨形成一致。皮松骨组BMP-2的表达始终强于皮质骨组,尤其是在4周,8周早期阶段。(2)CD31的阳性表达贯穿于异种骨愈合的整个过程,而且不同时段、不同部位的CD31表达是不同的,皮松骨组CD31的表达明显强于皮质骨组。(3)骨移植后再血管化程度与骨改建呈高度正相关,带部分松质骨的皮质骨和皮质骨相比有较高的再血管化指数和骨改建程度。(4)异种骨板移植愈合的过程中,主要存在宿主骨-异种骨结合端、异种骨外表面及周围、哈弗管内三个愈合界面,新骨的“爬行替代”是立体的,主要靠骨传导实现。

目录

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英文摘要

缩略词简表

前言

第一章 材料与方法

1. 实验动物、主要试剂与仪器

2. 实验方法及步骤

3. 观察指标

4. 统计学方法处理

第二章 结果

1. 一般情况

2. 大体标本观察

3. 术后X-ray片观察

4. 组织学H-E染色结果

5. BMP-2，CD31免疫组织化学结果

6. 统计学分析

第三章 讨论

1. BMP-2在异种骨移植愈合过程中的表达

2. CD31在异种骨移植愈合过程中的表达

3. 异种骨移植再血管化与骨改建的关系

4. 异种骨移植愈合过程的愈合界面

第四章 结论

参考文献

综述

参考文献

致谢