纳米羟基磷灰石复合重组人骨形态发生蛋白-2人工骨治疗骨缺损的研究

摘要

目的：以纳米羟基磷灰石（Nano-HA）为载体支架，复合重组人骨形态发生蛋白-2（rhBMP-2）构建Nano-HA复合rhBMP-2人工骨（Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨），植入兔桡骨缺损，探讨Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨局部成骨活性及修复兔桡骨骨缺损的能力，为临床骨缺损治疗提供理论依据。方法将36只成年的新西兰雄性大白兔随机分为Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨组（A组）、Nano-HA人工骨组（B组）、空白组（C组）3组，每组12只，制作成桡骨为12mm的骨缺损模型。A组植入Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨；B组植入Nano-HA人工骨，C组不植入任何材料。植入后于4、8、12周行大体观察、血清碱性磷酸酶（ALP）检测、X线摄片、组织学观察及生物力学检测。结果1）与术前比较，3组ALP含量术后4周均明显升高（P＜0．05），术后8周达最高峰（P＜0．05），之后开始下降，在12周时ALP含量均较术前显著升高（P＜0．05）；3组术后4、8、12周ALP含量比较差异均有统计学意义（P＜0．05）。2X线片表现：术后12周A组植入材料完全降解，骨皮质连接完成，骨缺损完全修复；B组材料大部分降解，有大量骨密度影，有大量骨痂形成，骨髓腔基本再通，骨缺损大部分修复；C组骨折断端光滑硬化吸收，无骨质长入，骨髓腔封闭，形成骨不连。3组术后4、8、12周Lane-SandhuX线骨形成评分A组＞B组＞C组，差异均有统计学意义（P＜0．05）。3）组织学表现：术后12周A组材料完全降解，大量的板层骨形成，骨痂完成塑形，骨缺损修复；B组材料大部分降解及密质骨形成，有大量新生骨组织，骨缺损大部分修复；C组骨缺损断端大量的纤维组织形成，未见新骨形成，断端骨不连。3组术后4、8、12周Lane-Sandhu组织学骨形成评分A组＞B组＞C组，差异均有统计学意义（P＜0．05）。4）三点抗弯生物力学检测A组标本术后4、8、12周均显著高于B组（P＜0．05）。结论Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨比Nano-HA人工骨具有更强的成骨能力，明显缩短了骨缺损愈合时间。Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨在修复长骨骨缺损方面具有潜在的临床价值，为临床骨缺损修复材料的选择提供了理论依据。