Calcium-chelating peptides from rabbit bone collagen:characterization,identification and mechanism elucidation

This study aimed to characterize and identify calcium-chelating peptides from rabbit bone collagen and explore the underlying chelating mechanism.Collagen peptides and calcium were extracted from rabbit bone by instant ejection steam explosion(ICSE)combined with enzymatic hydrolysis,followed by chelation reaction to prepare rabbit bone peptide-calcium chelate(RBCP-Ca).The chelating sites were further analyzed by liquid chromatography-tandem mass(LC-MS/MS)spectrometry while the chelating mechanism and binding modes were investigated.The structural characterization revealed that RBCP successfully chelated with calcium ions.Furthermore,LC-MS/MS analysis indicated that the binding sites included both acidic amino acids(Asp and Glu)and basic amino acids(Lys and Arg),Interestingly,three binding modes,namely Inter-Linking,Loop-Linking and Mono-Linking were for the first time found,while Inter-Linking mode accounted for the highest proportion(75.1%),suggesting that chelation of calcium ions frequently occurred between two peptides.Overall,this study provides a theoretical basis for the elucidation of chelation mechanism of calcium-chelating peptides.

Effect of clopidogrel in bone healing-experimental study in rabbits

BACKGROUND Clopidogrel is a widely prescribed drug for prevention of myocardial infarction and stroke in patients at risk.It inhibits thrombus formation via inhibition of the P2Y12 purinergic receptor on platelets,which is important in their activation by ADP.However,the P2Y12 receptor has also been found to be expressed in both osteoblasts and osteoclasts.Accumulated evidence suggests that purinergic receptors regulate important functions of bone turnover.Previous studies on the effect of clopidogrel on bone metabolism indicated potential harmful effects,but their results remain conflicting.Thus,clopidogrel treatment may affect bone healing,but it has not yet been studied.AIM To evaluate if continuous perioperative clopidogrel treatment has any negative effect on bone healing in the rabbit calvarial defect model.METHODS Sixteen male white New Zealand rabbits were randomly assigned in two groups:One group received daily 3 mg/kg of clopidogrel per os and the other group received the vehicle alone for a week prior to the surgical procedures;the treatments were continued for another 6 wk postoperatively.The surgical procedures included generation of two circular calvarial defects 11 mm in diameter in every animal.After the 6-wk period of healing,postmortem radiographic and histomorphometric evaluation of the defects was performed.RESULTS Both the surgical procedures and the postoperative period were uneventful and well tolerated by all the animals,without any surgical wound dehiscence,signs of infection or other complication.New bone was formed either inwards from the defect margins or in the central portion of the defect as separated bony islets.While defect healing was still incomplete in both groups,the clopidogrel group had significantly improved radiographic healing scores.Moreover,the histomorphometric analysis showed that bone regeneration(%)was 28.07±7.7 for the clopidogrel group and 19.47±4.9 for the control group,showing a statistically significant difference between them(P=0.018).Statistically significant difference was also found in the defect bridging(%),i.e.72.17±21.2 for the clopidogrel group and 41.17±8.5 for the control group,respectively(P=0.004),whereas there was no statistical difference in bone tissue density between the groups.CONCLUSION Our results indicate that maintenance of perioperative clopidogrel treatment does not negatively affect bone healing but rather promotes it.Further research is needed in order to find useful applications of this finding.

Relationship between osteocyte apoptosis and orbital bone development in rabbits

Objective To investigate whether the osteocyte apoptosis exists in orbital bones and to discuss its effect on the orbital development. Methods Seven young Newzealand white rabbits were selected as experimental animals.At two-month-old ,all rabbits were killed and then zygomas were made into paraffin and electron microscope sections after they were decalcified. Apoptosis of osteocytes was observed by light microscope and transmission electron microscopes and detected by TUNEL staining. Results The classical apoptosis of osteocytes was found under light and transmission electron microscopes. Apoptosis of osteocytes was diffused irregularly in the zygomatic tissue. Conclusion Osteocyte can apoptosis and it may participate in the development of the bony orbit.

Tissue Engineered Osteogenesis in Bone Defects by Homologous Osteoblasts Loaded on Sterile Bioresorbable Coral Scaffold in Rabbits

Objectives: This study explores feasibility of tissue-engineered osteogenesis using sterile coral implants loaded with homologous osteoblasts to repair bone defects. Study Design: A unilateral 4 mm transverse dis- continuity defect was produced approximately mid-way along left radius of young female rabbits using ro- tary diamond disc under continuous saline irrigation and stabilised with autoclaved steel miniplate and screws. The defect was then fitted with sterile bioresorbable coral implant loaded with homologous neonatal calvarial osteoblasts or control implants without osteoblasts. All animals underwent radiography immedi- ately post-operative, at weekly intervals for four weeks and at fortnightly intervals thereafter. Operated bones were histologically evaluated for osteogenesis at 12 weeks. Results: Findings demonstrate osteogenesis and complete repair of bioresorbable coral implant by homologous osteoblasts loaded on coral scaffold. Conclu- sions: Single stage surgery using this technique to induce osteogenesis and closure of discontinuity bone de- fects including palatal clefts and peripheral reduction of large craniofacial defects might prove better thera- peutic modality than autologous bone grafting or tissue distraction osteogenesis.

自体骨移植联合生龙接骨方剂修复兔骨缺损实验研究

目的观察自体骨移植联合生龙接骨方剂对新西兰兔骨缺损模型修复效果的影响。方法选取54只SPF级6月龄雄性新西兰兔作为研究对象,随机分为单纯自体骨移植组(A组)、单纯生龙接骨方剂组(B组)、生龙接骨方剂联合自体骨移植组(C组),每组18只。各组均采用单侧桡骨中段临界尺寸法构建骨缺损模型,A、C组均予以自体骨移植,B、C组均灌胃生龙接骨方剂20 mg/(kg·d),A组灌胃等量生理盐水,持续干预1个月。于术后第1、2、3个月后分别分批处死实验兔,每组每次6只,收集桡骨组织,观察其损伤情况,采用苏木素-伊红(HE)染色、Masson染色检测桡骨愈合情况,经Micro-CT扫描测定各组实验兔骨组织体积(BV)、骨小梁数(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁间距(Th.Sp)和骨密度(BMD)。结果术后各组大体观察到缺损断端骨痂形成至骨皮质连接的骨愈合过程,HE染色显示1~3个月各组炎性细胞浸润减少,C组较其他两组有较好的成骨作用。Masson染色结果显示,C组颜色对比鲜明,结构清晰,可以清晰地区分成熟骨质与新生骨质。Micro-CT检测结果显示,三组术后第2、3个月的BV、Tb.N、Tb.Th、BMD均高于本组术后1个月,B、C组术后3个月的BV、Tb.N、Tb.Th、BMD均高于本组术后2个月,差异有统计学意义(P<0.05)。术后第1、2、3个月,B、C组BV、Tb.N高于A组,C组BMD高于A组,BV、Tb.N、BMD高于B组,差异有统计学意义(P<0.05);术后第1、2、3个月,三组Tb.Th、Tb.Sp比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论自体骨移植联合生龙接骨方剂修复骨缺损效果明显,可提高新西兰兔成骨能力。

兔肩袖腱骨愈合过程中基质细胞衍生因子1的表达及作用机制

背景:近年在腱骨损伤领域部分学者将基质细胞衍生因子1搭载在组织工程支架上用以促进腱骨愈合,取得了较好的成效,但在基质细胞衍生因子1促进腱骨愈合机制及自然愈合过程中其是否参与修复,目前尚未明确。目的:研究兔肩袖全层冈上肌断裂后腱骨愈合过程中基质细胞衍生因子1表达,及其在腱骨损伤时对干细胞的迁移作用和最佳体外促迁移浓度。方法:随机取成年新西兰大白兔18只建立肩袖损伤模型,另取3只为空白对照。于造模后3,5,7,14,21,28 d各处死3只并处死空白组兔,取腱骨连接处组织保存在-80℃冰箱。应用ELISA反应检测损伤后各时间点愈合处基质细胞衍生因子1表达。取幼兔股骨骨髓间充质干细胞分离培养鉴定,通过transwell实验验证基质细胞衍生因子1对干细胞的促迁移作用效果及体外促迁移最佳浓度,将培养到P3代的干细胞与Brdu共培养后注入兔耳缘静脉,通过免疫组化染色验证干细胞是否迁移至损伤处。结果与结论:①基质细胞衍生因子1在肩袖腱骨愈合过程呈双峰表达,于伤后3 d明显增高(P<0.01)随后下降,于伤后5 d达最低,后再次升高于伤后14 d达峰值(P<0.01),然后下降;②细胞免疫组化染色可见标记有Brdu的干细胞确有迁移至损伤处;③transwell实验结果表明60-80 ng/mL的基质细胞衍生因子1对干细胞促迁移效果最好,而200 ng/mL浓度反而会起到抑制迁移作用;④基质细胞衍生因子1参与了肩袖腱骨愈合的炎症反应期和增殖期的愈合过程,其作用机制可能为通过促进干细胞迁移至损伤处并分化为各类细胞促进修复,并且基质细胞衍生因子1的促迁移作用存在于一定浓度范围,超出范围则可能起到抑制作用。

基于Micro-CT评价超声骨焊接技术PDLLA材料对骨愈合性能的影响

目的采用微焦点断层扫描(Micro-CT)评价超声骨焊接技术应用过程中超声震荡产热作用下PDLLA材料对骨愈合性能的影响。方法选择SPF级雄性新西兰大白兔36只,随机分为超声骨焊接技术辅助PDLLA材料组(A组)、拧入技术辅助PDLLA材料组(B组)、假手术组(C组)、空白对照组(D组),各9只。于术后4、8、12周取下颌骨标本,周围骨组织进行HE染色,观察各组植入钉周围情况。对术后4、8、12周的下颌骨大体标本拍摄Micro-CT图,使用VG Studio MAX软件进行三维重建,摆正数据样本,即颌骨颊侧造模处为轴向,动态分析植入钉体积、植入钉周围200μm环状区及骨缺损处的植入材料体积数、相对骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数(Tb.N)、骨小梁间隙(Tb.Sp)等骨愈合相关指标。结果HE染色结果显示,按3个时间可动态观察到A、B、C组骨缺损处骨性骨痂替代纤维性骨痂,形成类骨质,编织骨的过程符合正常骨损伤愈合的过程。Micro-CT结果显示,A、B组术后3个时间点的材料体积比较差异均无统计学意义(P>0.05);在3个时间点,4组植入钉周围200μm环状区中BV/TV、Tb.Th、Tb.N、Tb.Sp比较差异均无统计学意义(P>0.05);在骨缺损处,A、B、C组三个时间点BV/TV、Tb.Th、Tb.N、Tb.Sp比较差异无统计学意义(P>0.05);术后4周,与D组比较,A、B、C组BV/TV、Tb.Th、Tb.N、Tb.Sp差异有统计学意义(P<0.05);与C组比较,A、B组Tb.N差异有统计学意义(P<0.01)。术后8周,与D组比较,A、B、C组BV/TV、Tb.Th、Tb.N、Tb.Sp差异有统计学意义(P<0.05);术后12周,与D组比较,A、B、C组BV/TV、Tb.Th、Tb.Sp差异有统计学意义(P<0.05)。结论超声骨焊接技术其超声震荡产热作用下PDLLA材料对骨愈合性能无不良影响。

自体富血小板血浆联合自体骨移植术治疗兔桡骨骨不连实验研究

目的:观察自体富血小板血浆(platelet-rich plasma,PRP)联合自体骨移植术治疗兔桡骨骨不连的效果。方法:成年新西兰兔96只,随机分为PRP-植骨组、单纯植骨组和对照组各32只。将所有实验兔左前臂桡骨中段截除1 cm骨段,骨蜡封闭断端髓腔,制成骨不连动物模型。PRP-植骨组采用自体髂骨植入骨折端+骨折端注射自体PRP治疗,单纯植骨组仅在骨折端植入自体髂骨,对照组不作处理。术后2、4、8、12周时采用大体形态观察、X线摄片、Micro-CT检查、组织学观察及生物力学检测等手段对骨不连愈合情况进行评估。结果:大体观察、X线摄片、Micro-CT、组织学及生物力学检测结果显示,与单纯植骨组比较,PRP-植骨组术后2、4周时软骨细胞增生明显增多,术后8周时已有明显骨痂形成。PRP-植骨组术后2、4、8、12周被破坏时的最大载荷(payload-maximum,Pm)及破坏弯矩(moment,M)均高于同期单纯植骨组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:自体富血小板血浆联合骨移植术治疗兔桡骨骨不连效果良好,骨愈合速度更快,骨愈合强度更高。

在不同时间点对兔行前交叉韧带重建术对骨道扩大的影响分析

目的观察在不同时间点对兔行前交叉韧带(ACL)重建术对其骨道扩大的影响。方法将80只5~6个月龄新西兰白兔随机分为4组,每组20只,均行右侧膝关节ACL切断,制备ACL损伤动物模型,实验组动物分别于造模后2周(A组)、4周(B组)、8周(C组)采用自体半腱肌腱进行ACL重建术,对照组(D组)不用ACL重建。观察术后一般情况,实验组动物分别于术后4周、8周及12周时用CT三维重建观察胫骨骨道扩大情况。12周后处死4组动物,行大体观察、组织学评价。结果4组动物术后无关节感染、死亡情况,实验组跛行及抽屉实验阴性,对照组跛行及抽屉实验阳性。实验组骨道的扩大程度在术后4周时比较差异无统计学意义(P>0.05);术后8周、12周时,C组骨道扩大的程度均大于A、B组(P<0.05),A、B组间差异均无统计学意义(P>0.05)。大体观察,A、B组骨道口组织与正常韧带止点相同,C组有类似正常韧带止点结构,D组中12只动物ACL残端完全吸收。A、B组组织学评分高于C组(P<0.05),而A、B组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论本研究表明,在ACL损伤早期行重建术,更有利于降低骨道的扩大。

Bioabsorbable Barrier Membrane Combined with rhBMP-2 Improved Bone Formation in an Experimental Model of Compromised Healing But Was Not Superior to rhBMP-2 Alone

Objective: Bioabsorbable barrier membranes placed over alveolar ridge bone defects are routinely used in dental surgery to promote bone formation. Combining these osteoconductive membranes with osteoinductive Bone Morphogenetic Proteins could prove useful in long bone fracture treatment. The hypothesis was tested in a clinically relevant model of compromised healing. Methods: Four groups of 8 rabbits underwent unilateral mid-tibial osteotomy, excision of periosteum and endosteum, and plate fixation. One group had rhBMP-2 deposited between the bone ends and Membrane wrapped around the osteotomy, the second group had Membrane wrapped around the osteotomy, the third group had rhBMP-2 placed between the bone ends, and the fourth group received no additional treatment. Results: After 7 weeks, callus size and blood flow were significantly higher in the Membrane+rhBMP-2 group than in the rhBMP-2 treated group, but torsion to failure test showed no significant difference. Membrane treatment and no treatment led to non-union. Conclusion: Absorbable barrier membrane combined with rhBMP-2 enhances bone formation, but has no advantage to rhBMP-2 alone. Membrane alone wrapped around the osteotomy was unable to prevent non-union formation.

不同途径注射质粒微泡对超声微泡破碎技术介导EGFP基因在兔骨缺损处转染的影响

目的探讨超声微泡破碎技术介导增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)基因在兔骨缺损处转染时,不同途径注射质粒微泡混悬液对转染效率及局部组织的影响。方法3月龄新西兰大白兔10只,制备右尺骨骨缺损模型,按照随机数字表法分为静脉组和断端间组(n=5)。静脉组和断端间组造模后第10天分别经耳缘静脉或骨缺损断端间向兔体内注射携带EGFP基因的质粒微泡混悬液(0.3 ml/kg)。在超声频率1 MHz,超声强度1.0 W/cm^(2),占空比20%条件下,对两组骨缺损部位超声辐照1 min,进行EGFP基因转染。在基因转染后1周时处死兔,于骨缺损处获取标本制作切片,荧光染色观察各组EGFP表达情况。采用病理图像分析软件分析计算平均光密度。HE染色观察断端间软组织病理特点。结果静脉组和断端间组均观察到绿色荧光蛋白表达。断端间组平均光密度高于静脉组,差异有统计学意义(0.0345±0.0028 vs 0.0004±0.0001,P<0.05)。表达绿色荧光蛋白的细胞主要为骨骼肌细胞,各组未见细胞坏死征象。结论超声微泡破碎技术介导EGFP基因在兔骨缺损处转染时,其效率受不同途径注射质粒微泡混悬液的影响,骨缺损断端间直接注射优于静脉注射。

大耳白兔骨髓间充质干细胞的分离培养与生物学鉴定

骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)来源于发育早期的中胚层和外胚层,作为干细胞中的种子细胞,具有强大的自我复制和更新能力,并对治疗、修复、补充受损或缺损的肝、肌肉等组织有修复和治疗作用。为了研究BMSCs的生物学特性和多化潜能,对日本大耳白兔BMSCs进行体外分离培养及生物学鉴定研究。取日本大耳白胎兔骨髓组织,采用全骨髓贴壁法分离纯化、体外培养,鉴定日本大耳白兔BMSCs生物学特性,并进行细胞形态学观察、生长动力学检测及其成骨、成软骨、成脂肪能力鉴定。结果表明,采用全骨髓贴壁法成功从日本大耳白胎兔骨髓中分离得到生长状态良好的大耳白兔BMSCs,细胞形态为长梭形,生长曲线呈典型“S”形;免疫荧光和RT-PCR结果显示,大耳白兔BMSCs表达CD29、CD44、CD73、CD105间充质干细胞表面标记物基因,但不表达原始造血祖细胞标志物CD45;经特异性染色和RT-PCR分析表明,分离的细胞是间充质干细胞;体外诱导大耳白兔BMSCs能够分化为骨骼细胞、软骨细胞、脂肪细胞。建立了大耳白兔BMSCs体外分离培养体系,为利用骨髓间充质干细胞进行组织与工程学研究和动物遗传资源保存研究奠定了一定的理论基础。

骨替代材料在上颌窦底外提升同期牙种植中的作用探讨

目的:探讨牙种植术中上颌窦底外提升时是否需植入骨替代材料,并对比不同骨替代材料促进骨再生的作用。方法:构建兔上颌窦底外提升同期种植体植入模型,12只3月龄雄性新西兰大白兔,共24侧上颌窦,随机分为4组(n=6),即单纯血凝块组、空白脂质体-水凝胶组、载药脂质体-水凝胶组、同种异体骨粉组,3个月后将上颌窦完整取出,行micro-CT、H-E染色、Masson染色、免疫组织化学染色及骨组织磨片H-E染色等,评价不同实验组上颌窦底外提升后种植体周围骨再生效果。结果:Micro-CT、H-E染色和Masson染色显示,4组样本上颌窦底外提升后种植体周围均有不同程度的新骨形成。空白脂质体-水凝胶组较单纯血凝块组可见更多的新骨形成;与单纯血凝块组及空白脂质体-水凝胶组相比,载药脂质体-水凝胶组及同种异体骨粉组均可见更多的新骨形成,但载药脂质体-水凝胶组较同种异体骨粉组的骨基质中可见更多的新生血管。成血管指标免疫组织化学结果显示,载药脂质体-水凝胶组表达量更高;成骨指标免疫组织化学结果显示,载药脂质体-水凝胶组、同种异体骨粉组表达量更高。骨组织磨片H-E染色显示,种植体骨结合良好,载药脂质体-水凝胶组种植体周围有更多骨质包围。结论:上颌窦底外提升同期牙种植术中植入骨替代材料,既能维持上颌窦底黏膜的提升高度,又能提高成骨效率。可注射的载药脂质体-水凝胶较同种异体骨粉更适用于微创植入不规则的骨缺损部位,载药复合体通过持续缓释药物,有效发挥促血管化骨再生的作用。

一种经济的乳兔骨髓来源的肥大细胞诱导培养及鉴定

目的通过一种操作简单的体外诱导培养体系获得更加成熟、更具有典型特征的肥大细胞。方法将乳兔的骨髓吹出放入含DMEM高糖培养基中,隔天换液,待细胞铺满,改用F12诱导培养基,隔天换液,镜下观察有细胞变圆时,更换为1640促成熟培养基,隔7 d换液,直至细胞诱导成熟。利用甲苯胺蓝染色检测其功能,流式细胞仪检测表面CD117及FcεR1α表达结果。结果6周后甲苯胺蓝染色可观察到:加入β-巯基乙醇的可得到含较多异染颗粒的细胞。采用流式细胞术进行检测:加入β-巯基乙醇时:CD117+、FcεRIα+双阳性细胞的比例为96.2%,与不加β-巯基乙醇相比有统计学意义(P<0.05)。结论利用SCF、IL-3及β-巯基乙醇可以成功诱导出兔骨髓来源的肥大细胞,为下一步对兔进行炎性损伤研究提供了依据,使后续基础及临床研究成为可能。

高压氧治疗海水浸泡火器伤兔股骨骨缺损的疗效观察

目的 观察高压氧治疗海水浸泡火器伤所致兔股骨开放性骨缺损的疗效。方法 实验实施时间2020年7月至2021年5月。84只新西兰兔采用随机数字表法分成对照组和高压氧组。制作海水浸泡火器伤所致肢体开放性骨缺损模型,对照组彻底清创后,行骨折切开复位钢板内固定术;高压氧组彻底清创后,行骨折切开复位钢板内固定术,连续高压氧治疗7 d。通过X线摄片、定量PCR法、HE染色及生物力学分析评价各组治疗效果。结果 血管内皮生长因子(VEGF) mRNA各组各个时间段均有表达,与对照组相比,高压氧组术后1 d[(2.97±0.25)比(2.39±0.24)]、3 d[(4.12±0.38)比(3.65±0.30)]、1周[(4.83±0.23)比(4.36±0.39)]、2周[(5.89±0.40)比(5.04±0.36)]、4周[(4.21±0.42)比(5.04±0.36)],差异有统计学意义(P<0.05);术后8周、12周,两组VEGF mRNA表达,差异无统计学意义(P>0.05)。影像学观察:术后2周两组未见明显骨组织影,钢板及螺钉在位。术后4周两组骨缺损区有薄云状骨痂阴影,阴影区域高压氧组>对照组,钢板及螺钉在位。术后8周对照组骨组织阴影增强,高压氧组达骨性愈合,髓腔未完全再通,钢板及螺钉在位。术后12周,对照组达骨性愈合,但髓腔部分再通,钢板及螺钉在位;高压氧组皮质连续性好,髓腔再通,基本完成修复,钢板及螺钉在位。Lane-Sandhu放射学评分,与对照组相比,高压氧组术后4周[(4.17±0.75)分比(2.83±0.98)分]、8周[(7.67±1.63)分比(5.67±0.82)分]、12周[(10.17±1.47)分比(7.83±1.17)分],差异有统计学意义(P<0.05);术后2周,两组Lane-Sandhu放射学评分,差异无统计学意义(P>0.05)。组织学观察:术后第12周,两组大量板层骨形成,对照组髓腔部分再通,高压氧组髓腔再通。生物力学分析:对照组最大负荷(195.97±11.70)N<高压氧组最大负荷(239.75±10.76)N,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 高压氧具有促进海水浸泡火器伤致骨缺损愈合的作用。

非固定状态下椎板重建对兔脊柱稳定性的影响

目的研究非固定状态下椎板重建对兔脊柱稳定性的影响。方法利用自体微小骨粒与不同比例的纳米羟基磷灰石复合物修复全椎板切除术后的兔椎板缺损,通过手触、组织学检查、生物力学测试评估其骨发生、椎板重建和对脊柱稳定性的影响。48只新西兰大白兔平均分为4组,每组12只:A组,自体微小骨粒植骨;B组,自体微小骨粒与纳米羟基磷灰石以3∶1的比例混合后进行植骨;C组,自体微小骨粒与纳米羟基磷灰石以1∶1的比例混合后进行植骨;D组,不植骨,仅放置明胶海绵。结果A、B、C组大体标本可见新生椎板形态正常,骨质愈合,纤维组织增生连接,骨桥形成,植骨处骨痂愈合良好;D组为纤维结缔组织愈合。组织学观察A、B、C组均可见新生软骨及成骨,基本没有炎性反应,B、C组自体髂骨与人工骨无明显相互促进作用,也无抑制作用;D组仅见纤维结缔组织增生。生物力学实验表明,A、B、C组在植骨段强度及刚度方面差异无统计学意义(P>0.05);与D组相比,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论非固定状态下兔椎板切除术后椎板间植骨能增加其脊柱稳定性。

BMP-2复合涂层多孔钛合金试件植入对兔股骨中段骨整合的影响

目的探讨骨形态发生蛋白2(BMP-2)复合涂层多孔钛合金试件植入对兔股骨中段骨整合的影响。方法构建多孔钛合金试件48件,随机取24件制备BMP-2复合涂层多孔钛合金试件。选择雄性新西兰兔24只,随机分为观察组、对照组,每组12只。对照组双侧股骨植入多孔钛合金试件,观察组双侧股骨植入BMP-2复合涂层多孔钛合金试件。多孔钛合金试件植入4、8周后,每组随机取6只,空气栓塞法处死,右侧股骨Micro-CT断层扫描,获取股骨骨体积分数(BVF)、组织矿物密度(TMD)和骨微观结构指标骨小梁相对体积(TBV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁间隙(Tb.Sp),并测试植入体与股骨结合强度(即拔出多孔钛合金试件时最大拔出力);左侧股骨于低真空扫描电镜下观察植入体-股骨界面骨形成情况,丽春红法染色检测植入体骨长入面积百分比,实时荧光定量PCR法检测植入体-股骨界面骨组织成骨相关基因Runt相关转录因子2(Runx2)、骨钙素(OCN)、成骨细胞特异性转录因子Osterix(Osx)表达。结果与对照组比较,观察组多孔钛合金试件植入4、8周股骨BVF、TMD、TBV、Tb.Th均显著升高,Tb.Sp均显著降低(P均<0.05)。两组多孔钛合金试件植入8周时植入体最大拔出力均显著高于多孔钛合金试件植入4周时,并且观察组多孔钛合金试件植入4、8周时植入体最大拔出力均显著高于对照组同期(P均<0.05)。多孔钛合金试件植入4周,对照组植入体-股骨界面有新生骨向植入体边缘生长,骨小梁细小且骨质间有较多空隙,而观察组植入体-股骨界面新生骨较对照组明显增多,骨小梁增粗融合且骨质间的空隙变小;多孔钛合金试件植入8周,对照组植入体-股骨界面可见大量新生骨在植入体表面爬行生长,骨小梁变粗融合且呈规则层状较整齐排列,而观察组植入体-股骨界面新生骨较对照组进一步增多,骨小梁变粗融合且呈规则层状整齐排列现象更加明显,板层骨明显形成,并在植入体与股骨之间形成完整的骨性界面。两组多孔钛合金试件植入8周时植入体骨长入面积百分比均显著高于植入4周时,并且观察组多孔钛合金试件植入4、8周时植入体骨长入面积百分比均显著高于对照组同期(P均<0.05)。与对照组比较,观察组多孔钛合金试件植入4、8周植入体-股骨界面骨组织Runx2、OCN、Osx相对表达量均显著升高(P均<0.05);观察组多孔钛合金试件植入8周植入体-股骨界面骨组织Runx2、OCN、Osx相对表达量均显著高于多孔钛合金试件植入4周时(P均<0.05),而对照组多孔钛合金试件植入4、8周植入体-股骨界面骨组织Runx2、OCN、Osx相对表达量比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论BMP-2复合涂层多孔钛合金试件可促进兔股骨中段新生骨形成和骨长入,改善植入体-股骨界面骨组织微观结构,提高植入体与股骨结合强度,有利于兔股骨中段骨整合。

海水浸泡对火器伤致兔股骨开放性骨缺损愈合影响的实验研究

目的观察海水浸泡对火器伤致兔股骨开放性骨缺损愈合的影响。方法56只新西兰兔随机分成2组:A组和B组。制作火器伤致兔股骨开放性骨缺损模型,A组为空白对照,伤肢浸泡于生理盐水中1 h,彻底清创后,行骨折切开复位钢板内固定术;B组为实验组,伤肢浸泡于人工海水中1 h,彻底清创后,行骨折切开复位钢板内固定术。通过X线摄片、定量PCR法及HE染色来评价各组骨缺损治疗效果。结果①缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)mRNA各组各个时间段均有表达,与A组相比,B组术后1 d(2.25±0.28比2.83±0.31)、3 d(3.01±0.26比3.69±0.28)、1周(3.32±0.44比4.45±0.39)、2周(4.54±0.36比6.21±0.39),差异有统计学意义(P<0.05);于术后4、8、12周,A、B两组HIF-1αmRNA表达,差异无统计学意义(P>0.05)。血管内皮生长因子(VEGF)mRNA各组各个时间段均有表达,与A组相比,B组术后1 d(2.69±0.25比2.39±0.24)、3 d(3.98±0.26比3.65±0.30)、1周(4.65±0.31比4.36±0.39)、2周(5.51±0.34比5.04±0.33)、4周(4.15±0.29比3.54±0.36),差异有统计学意义(P<0.05);术后8、12周,两组VEGF mRNA表达,差异无统计学意义(P>0.05)。②影像学观察:术后2周A、B组未见明显骨组织影,术后4周A、B组骨缺损区有薄云状骨痂阴影,阴影区域A>B组。术后8周A组骨组织阴影增强,骨组织阴影A>B组。术后12周,A组达骨性愈合,髓腔部分再通;B组骨皮质连续,髓腔未通。③组织学观察:术后第12周,A组有大量板层骨形成,髓腔部分再通;B组少量板层骨,髓腔未通。Lane-Sandhu组织学评分,与A组相比,B组术后8周(6.67±0.78比5.17±1.17)、12周(9.16±0.83比8.17±0.89),差异有统计学意义(P<0.05);术后2、4周,两组Lane-Sandhu组织学评分,差异无统计学意义(P>0.05)。结论海水浸泡可能通过抑制断端组织VEGF表达途径导致火器伤致骨缺损愈合延迟。

纳米级兔骨粉球磨法制备工艺优化

为了探索兔骨精深加工的新方法,提高兔骨的利用率和附加值,该文以70日龄伊拉兔的脊骨、肋骨和腿骨为试验原料(其中脊骨和肋骨的总质量与腿骨的质量比为4∶1),经高压蒸煮、蛋白酶酶解、胶体磨研磨、真空冷冻干燥、标准筛过筛、球磨机球磨等处理,采用动态光散射的方法对兔骨粉的平均粒径和分布系数(PDI,particle dispersion index)进行测量,在单因素试验的基础上,用响应面法优化球磨法制备纳米级兔骨粉的工艺参数,并建立二次回归方程。最终得到球磨法的最佳制备工艺为:球磨转速558 r/min,球磨时间4.7 h,球料比为3.66∶1,在此条件下进行3次验证试验,得出兔骨粉的平均粒径为(502.5±11.7)nm,PDI为0.497±0.021,与预测值的相对误差均低于5%,表明回归模型有效。研究结果对兔骨和其他畜禽骨的精深加工具有一定的参考价值。

超细微兔骨理化性质的研究

以兔骨为研究对象,研究了兔骨的一般营养物质及矿质元素,氨基酸的含量及组成,超细微兔骨的球磨工艺,表面结构,化学结构和游离氨基酸的组成及含量。结果表明:兔骨中含有丰富的蛋白质、钙和磷元素,人体所需的必需氨基酸占5%左右,非必需氨基酸占13%左右。超细微兔骨的最佳球磨工艺为4 h、500 r/min、10 g装料量,粒径为10.203μm。超细微兔骨由于在球磨过程中受到机械作用和热作用,游离氨基酸的含量比经过不同目筛的兔骨要少。电镜结果显示,超细微兔骨颗粒外形呈规则的多边形。FT-IR图谱显示,超微细兔骨的化学结构与其他粒径相比没有明显差别。