基于柠檬酸合成的新型可降解螺钉影像学和组织学的研究

摘要

目的从影像学、组织学评估聚柠檬酸复合纳米羟基磷灰石(POC-Click-HA)可吸收螺钉治疗比格犬股骨外髁骨折的适用性及其作用机制。方法健康成年比格犬9只,制备双侧股骨外髁骨折(AO分型33.B1型)模型。右侧采用POC-click-HA可吸收松质骨螺钉固定,为实验组;左侧采用聚消旋乳酸PDLLA可吸收松质骨螺钉固定,为对照组。术后4周、8周及12周分别取材行Micro-CT扫描及骨组织学染色分析。并体外观察三羧酸循环抑制剂CPI-613和外源性柠檬酸对MC3T3-E1细胞成骨作用的影响。结果Micro-CT显示术后4周POC-click-HA螺钉与骨组织结合弱于PDLLA螺钉;8周两组螺钉与周围骨组织逐渐整合,差异不明显;12周两组螺钉-骨组织均键合良好,新形成的骨小梁围绕螺钉螺纹生长。组织学染色发现:实验组螺钉周围逐渐形成新生骨,螺钉在降解,有新骨长入;而对照组螺钉周围仍有较多胶原纤维,仅见少量新骨,螺钉毫无降解。细胞培养结果显示加入CPI-613后培养基内内源性柠檬酸显著减少;抑制剂浓度越高,ALP染色阳性细胞形成数量越少;柠檬酸浓度越高,钙结节形成越多。结论POC-click-HA骨螺钉较PDLLA骨螺钉具有更强骨诱导能力和更快骨降解性,适于治疗比格犬股骨外髁骨折。柠檬酸材料促进骨折愈合的机制可能与促进成骨细胞分化有关。