合并中枢神经损伤的骨折愈合的实验研究

摘要

目的： 在临床实践中观察到骨折合并中枢神经（脑和脊髓）损伤的患者骨痂往往过度生长，甚至在肌肉中出现异位骨化，骨折愈合明显加快，关于此现象国内外均有临床报道和少量基础研究，提出了不少假设，但其中机制迄今仍不明朗。是否中枢神经损伤导致中枢神经组织内某些成份释放入血液系统，而其中又有促进骨折愈合的因子昵？普遍认为，骨折修复的过程就是正常胚胎骨发生过程的重演，是一系列的细胞和细胞外基质的变化过程，从细胞、血管和骨基质的损伤开始，然后到进行骨的完全重建。骨折愈合是一个复杂的过程，受到机体大环境以及局部小环境的多层面、多途径调节，而且在这个过程中有许多生长因子的参与，是骨折愈合的基础，无论何种促进骨折愈合的方式都以促进生长因子的变化为基础。胰岛素样生长因子-Ⅰ（IGF-Ⅰ）是骨基质中的生长因子之一，由成骨细胞合成，并对成骨细胞具有促进增殖和分化作用，是骨折愈合过程中的重要调节因子，对骨折的愈合起到重要的调节作用。本实验旨在通过建立中枢神经损伤合并大鼠股骨骨折的模型，研究中枢神经损伤对IGF-Ⅰ在血清、局部骨痂的表达及骨折愈合的影响，以期望进一步探讨合并中枢神经损伤时骨折愈合加速的机制，为骨组织创伤修复研究拓宽思路。 方法： 80只Wistar大鼠随机分成4组，正常对照组8只，脑损伤合并股骨骨折组24只，脊髓损伤合并股骨骨折24只，单纯股骨骨折24只。动物于术后第7天，14天，21天每组随机抽取6只心脏取血1ml，离心后取血清，采用酶联免疫吸附法测量血清中IGF-Ⅰ的含量；处理组动物于术后7，14，21，28天每组随机抽取6只分批处死（其中术后第14，28天行X线摄片，以观察骨折修复过程和效果），同时取股骨全长制作标本，对骨痂体积进行测量，以免疫组织化学染色法检测骨折局部IGF-Ⅰ的表达，行HE染色进行组织学观察。最后将所得数据经spss11．5软件包行统计学处理。 结果： ①脑损伤组，脊髓损伤组形成骨痴体积、X线评分高于单纯股骨骨折组，差异有显著性（P<0．05）。HE染色结果显示脑损伤组，脊髓损伤组骨痂量较单纯骨折组多；②血清中IGF-Ⅰ浓度：实验期间单纯骨折组的IGF-Ⅰ血清浓度无明显变化，正常对照组IGF-Ⅰ的血清浓度水平上下波动，骨折-脑损伤组和骨折-脊髓损伤组的变化趋势趋于一致，两组在各个时间点上相比较差异无统计学意义。4d时，骨折-脑损伤组和骨折-脊髓损伤组IGF-Ⅰ的血清浓度较其余两组明显增加（p<0．01），7d时达到峰值，骨折-脑损伤组和骨折-脊髓损伤组两组与其余两组比较差异有统计学意义（p<0．01），2周时骨折-脑损伤组和骨折-脊髓损伤组两组IGF-Ⅰ的血清浓度逐渐下降，与其余两组比较差异有统计学意义（p<0．01），3周时骨折-脑损伤组和骨折-脊髓损伤组两组IGF-Ⅰ的血清浓度基本降至正常对照组水平，各组相比差异无统计学意义（p>0．05）；③免疫组织化学图像分析：骨折端组织平均阳性细胞数及吸光度1周时骨折-脑损伤组，骨折-脊髓损伤组与单纯骨折组组间比较差异有显著性（p<0．01）；3周时比较差异无显著性（p>0．05）；1、3周时骨折-脑损伤组，骨折-脊髓损伤组组间比较差异无显著性（p>0．05）。 结论： 1、中枢神经损伤后大鼠骨折愈合加速，骨痂量增多，中枢神经损伤后引起骨痂量和骨折愈合速度的改变，表明中枢神经损伤对骨折愈合有促进作用。2、创伤性脑损伤（TBI）及脊髓损伤（SCI）可以影响血清中IGF-Ⅰ的浓度和骨痂局部的表达，能促进骨折愈合。

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综述 中枢神经损伤条件下骨折愈合的研究进展

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攻读硕士学位期间发表的学术论文