载骨碎补总黄酮磷酸钙骨水泥对骨缺损模型大鼠诱导膜中成骨细胞分化的影响及其机制研究

摘要

目的:探究载骨碎补总黄酮磷酸钙骨水泥对骨缺损模型大鼠诱导膜成骨分化的作用及其机制.方法:分别以磷酸钙骨水泥(CPC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥为载体,以强骨胶囊内容物(有效成分为骨碎补总黄酮)制备载药CPC和载药PM-MA骨水泥.选取64只雄性SD大鼠,随机分为载药CPC组、载药PMMA骨水泥组、未载药CPC组、未载药PMMA骨水泥组,每组16只.分离大鼠股骨并行截骨,以制备骨缺损模型,然后分别植入相应骨水泥.造模4周后,各组大鼠切开并保护好诱导膜,取出骨水泥,植入自体松质骨.于造模后第4周对大鼠后肢骨进行X射线拍片;于造模后第4周和植骨后第6周时分别取大鼠骨缺损区诱导膜和新生骨,采用苏木精-伊红染色法观察诱导膜组织形态学,并测定新生骨组织的骨小梁宽度及成骨细胞数;采用免疫组化法检测诱导膜中人骨成型蛋白2(BMP-2)、血管内皮生长因子(VEGF)的蛋白表达水平;采用Western blotting法检测新生骨组织中Smad1、Smad4、Smad7的蛋白表达水平.结果:与其余3组比较,载药CPC组大鼠骨缺损区的骨水泥降解更明显,且可见诱导膜组织形成,骨缺损区域更小;诱导膜中毛细血管内皮细胞丰富、排列有序;新生骨组织中骨小梁宽度及成骨细胞数均显著增加(P<0.05);诱导膜中BMP-2、VEGF的蛋白表达水平和新生骨组织中Smad1、Smad4、Smad7的蛋白表达水平均显著升高(P<0.05).结论:载骨碎补总黄酮CPC具有促进骨缺损模型大鼠诱导膜成骨的作用.这可能是通过激活BMP-2/Smad通路,从而调节成骨细胞分化;同时通过提高VEGF表达,促进血管内皮细胞分化,加快形成毛细血管网,从而促进骨愈合.