多孔磷酸钙人工骨与重组人骨形成蛋白2复合修复骨缺损的实验研究

摘要

目的研究多孔磷酸钙人工骨(porouscalciumphosphatecement,PCPC)与重组人骨形成蛋白2(recombinanthumanbonemorphogeneticprotein2,rhBMP-2)复合后体外的缓释作用及其对兔骨缺损的修复作用。方法采用物理吸附法将rhBMP-2(0.4mg)溶液吸附至PCPC中,制备成PCPC/rhBMP-2复合材料。冻干后,扫描电镜观察复合材料内部形态。以包覆壳聚糖的PCPC/rhBMP-2为实验组,单纯PCPC/rhBMP-2为对照组,测试在模拟体液中的rhBMP-2缓释行为。取新西兰大白兔12只,股骨远端制成直径4.2mm,深5.0mm的骨缺损模型。将包覆壳聚糖的PCPC/rhBMP-2复合材料修复骨缺损作为实验组,以植入单纯PCPC作为对照组。术后观察动物一般情况,于4周和8周取材行X线片和组织学观察。结果扫描电镜显示PCPC/rhBMP-2复合材料孔隙中吸附了大量的rhBMP-2。rhBMP-2体外缓释对照组rhBMP-2于150h基本全部释放;实验组rhBMP-2于350h缓释量约达99%,较对照组慢。动物实验动物术后切口无感染,于4周行动自如。X线片示术后4周对照组骨缺损区材料清晰,实验组骨缺损区密度大部分接近宿主骨,材料模糊;8周对照组材料边缘较术后4周模糊,实验组骨缺损区密度已基本接近宿主骨。组织学观察,术后4周对照组可见少量成骨细胞和破骨细胞,实验组可见成熟骨组织和骨髓腔,新生骨逐渐取代材料;8周对照组可见大量成骨细胞和破骨细胞,少量新生骨并向材料内长入,实验组可见成熟骨小梁和骨髓组织。结论PCPC是rhBMP-2较理想的载体材料,复合后具有良好的诱导成骨作用,可作为一种新型复合人工骨修复骨缺损,具有良好的临床应用前景。