人骨形态发生蛋白质7基因转染兔骨髓基质干细胞向成骨细胞的分化(英文)

背景:骨形态发生蛋白质是目前发现惟一的一类具有成骨能力的细胞因子,它能刺激基质干细胞向成软骨细胞和成骨细胞方向分化。目的:应用基因工程方法,观察人骨形态发生蛋白质7基因转染兔骨髓基质干细胞向成骨细胞的定向分化。设计:单一样本观察。单位:中山大学附属第一医院骨科。材料:pcDNA1.1/AMP-hBMP7质粒。方法:实验于2004-05/2005-03在中山大学附属第一医院外科实验室完成。全骨髓培养法培养兔骨髓基质干细胞,在体外分别转染pcD-NA1.1/AMP-hBMP7和pcDNA1.1/AMP并留置空白对照。检测转染基因的转录和表达,观察细胞形态和生长情况,通过对感染细胞的碱性磷酸酶染色、钙盐染色、电镜观察胞质中钙质成分以及检测骨钙素鉴定其成骨分化表型。主要观察指标:①兔骨髓基质干细胞的形态及生长。②表达产物的鉴定。③碱性磷酸酶染色(钙钴法)结果。④茜素红染色结果。⑤透射电镜观察结果。⑥扫描电镜观察结果。⑦骨钙素的测定结果。结果:人骨形态发生蛋白质7基因存在于转染后的骨髓基质干细胞中并表达相应的mRNA。目的基因表达后的细胞形态略有变化,但生长曲线与未转染组无明显变化。骨钙素表达较未转染组明显增强。转染组细胞的碱性磷酸酶染色和钙盐染色均为阳性。结论:人骨形态发生蛋白质7基因转染可促进兔骨髓基质干细胞向成骨细胞表型分化。

腰椎融合术中应用重组人骨形态发生蛋白2辅助治疗腰椎退行性疾病

目的评价腰椎融合术中应用重组人骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)辅助治疗腰椎退行性疾病(LDD)的可行性及安全性。方法回顾性分析2016年1月—2019年12月采用腰椎融合术治疗的LDD患者136例,其中57例术中采用rhBMP-2辅助治疗(试验组),79例术中未使用rhBMP-2辅助治疗(对照组)。采用疼痛视觉模拟量表(VAS)评分、Oswestry功能障碍指数(ODI)、并发症发生情况、影像学融合结果评估2组患者临床疗效。并进一步统计并发症发生率与rhBMP-2剂量的相关性。结果所有手术顺利完成,患者随访(4.68±1.70)年。术后1个月、末次随访时2组VAS评分和ODI较术前显著改善,差异均有统计学意义(P<0.05);末次随访时2组ODI较术后1个月进一步改善,对照组VAS评分较术后1个月进一步改善,差异均有统计学意义(P<0.05)。术后1个月2组VAS评分差异有统计学意义(P<0.05),其余各时间点2组VAS评分和ODI差异无统计学意义(P>0.05)。试验组并发症发生率为12.3%,对照组为13.9%,2组并发症发生率差异无统计学意义(P>0.05);rhBMP-2剂量增加与并发症发生率无显著相关性。183个椎间隙术后Lenke分级,试验组优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论腰椎融合术中应用rhBMP-2辅助治疗LDD可改善融合情况,使用时须充分评估适应证、谨慎选择剂量以降低相关并发症的发生风险。

类风湿关节炎患者血清骨形态发生蛋白6与骨质疏松的关系

目的探讨类风湿关节炎(RA)患者骨形态发生蛋白(BMP)-6与骨质疏松(OP)的关系。方法比较分析99例RA患者与40例健康组及RA患者中不同骨密度组间BMP-6以及其他因子水平,以及各因子之间的相关性。结果 RA患者OP发生率明显高于健康组,其腰椎和股骨颈的骨矿密度(BMD)均低于健康组,而其血清BMP-6浓度明显升高(均<0.05)。RA伴OP的患者BMP-6水平明显升高,抗环瓜氨酸(CCP)抗体水平也明显升高(均<0.05);RA患者的腰椎BMD和股骨颈BMD正相关(=0.817,<0.01),而腰椎BMD与血清BMP-6及年龄负相关(=-0.393、-0.449,均<0.05);股骨颈BMD则与年龄及抗CCP抗体水平负相关(=-0.551、-0.458,均<0.05)。RA患者血清BMP-6浓度与DAS28评分及IL-6、TNF-浓度正相关(=0.249、0.237、0.263,均<0.05)。结论 BMP-6水平异常可能是诱导RA患者发生OP的因素之一,其在RA中的作用机制值得进一步研究探索。

胶原-羟基磷灰石-硫酸软骨素-骨形态发生蛋白骨修复材料的性质评估

目的:评估以胶原、羟基磷灰石、硫酸软骨素等3种天然骨骼基本成分构建成的三维多孔骨修复材料的理化性能和体内生物学性能,观察其作为骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein 2,BMP-2)载体的效果。方法:以胶原、羟基磷灰石、硫酸软骨素及BMP-2为原料,通过化学交联和冷冻干燥的方法构建具有一定三维结构的骨修复材料。通过HE染色、扫描电镜观察材料的结构性能;通过表面能谱、X线衍射观察材料的理化性能;将骨髓基质干细胞(marrow stromal cells,MSCs)种植在材料表面,观察MSCs在材料表面的粘附、增生和分化;将该复合材料种植在大鼠体内,观察材料在体内的降解和异位成骨情况。结果:骨修复材料在植入局部保持完整的支架结构,具有利于细胞粘附和增殖的多孔结构。通过肌肉埋植,在异位诱导形成了骨组织,并且随着骨组织的形成,支架逐渐降解吸收。结论:胶原-羟基磷灰石-硫酸软骨素-骨形态发生蛋白是具有良好的生物相容性和骨诱导特性的骨修复材料。

自体微小颗粒骨与骨形态发生蛋白2混合移植修复感染性骨不连

背景:感染性骨不连是目前创伤骨科治疗的难题,既要彻底清除感染病灶组织控制感染,修复缺损软组织闭合创面,又要修复骨缺损促进骨折愈合,最大程度恢复肢体的功能。由于自体微小颗粒骨取材方便,重组人骨形态发生蛋白2来源广泛,其混合植骨模式成骨可靠、安全性高,适于修复感染性骨不连。目的:观察骨形态发生蛋白2混合自体微小颗粒骨移植修复感染性骨不连的治疗效果。方法:采用自体微小颗粒骨(髂骨、长骨干骺端松质骨)混合骨形态发生蛋白2修复感染性骨不连23例,股骨骨髓炎清创外固定固定后骨缺损7例,胫骨骨髓炎清创外固定固定后骨缺损16例,其中11例患者因瘢痕挛缩或软组织条件差继续使用外固定支架,患者12例改用内固定钢板固定,固定后1,3,6个月和1年复查X射线评价骨折愈合情况,并采用Johner-Wruhs评分评估临床疗效。结果与结论:所有病例平均随访13.4个月,骨折愈合,骨不连均得以修复,创面均闭合,无感染复发。Johner-Wruhs评分优良率为95%。提示骨形态发生蛋白2混合自体微小颗粒骨移植模式,在感染性骨不连修复中来源广泛、成骨可靠和安全性高。

骨形态发生蛋白复合材料修复狗股骨微波灭活骨缺损的实验研究

用脱钙骨基质颗粒、骨水泥和骨形态发生蛋白复合后的材料修复狗股骨微波诱导高温原位灭活骨缺损。显露狗右侧股骨中段 ,微波诱导高温 5 0℃、2 0min原位灭活 ,造成 2 5cm× 1 0cm骨缺损 ,植入复合材料 ,左侧单纯植入骨水泥做对照。分别于术后不同时间行X线照相、99mTc MDP骨显像、组织学观察和生物力学测定。结果发现 ,该复合材料极易塑形 ,能用于修复各种形状的骨缺损并能早期负重 ,其内部存在有利于新生血管长入的不规则间隙 ,最终与宿主骨达到“生物铆定”。

益骨胶囊对去卵巢骨质疏松大鼠骨组织骨形态发生蛋白2表达的影响(英文)

背景:骨形态发生蛋白-2是高效骨诱导因子。骨形态发生蛋白-2诱导骨内、外膜和骨髓基质细胞分化为骨母细胞,有加强骨床再生能力的作用,还可以活化或诱导血管周围的间充质细胞分化为软骨和成骨细胞。目的:观察益骨胶囊预防和治疗用药对去卵巢骨质疏松大鼠骨组织骨形态发生蛋白-2蛋白表达的影响。设计:随机分组设计、对照实验。单位:暨南大学附属第一医院中医科。材料:实验于 2003-03/10在暨南大学中药学实验室完成。动物:选择10月龄普通级雌性 SD 大鼠 72只,体质量(380±20)g,由广东省医学实验动物中心提供(合格证号:粤检证字第 2002A024号)。随机抽取24只分为假手术(腹部切口但不切除卵巢)预防用药组(12只)和治疗用药组(12只),余 48只行腹部切口双侧卵巢切除术复制骨质疏松模型后随机分为 4组:模型预防用药组、模型治疗用药组、预防用药组、治疗用药组,每组 12只。药物:益骨胶囊由淫羊藿、枸杞子、熟地黄、牛膝等组成,深圳三九医药股份有限公司提供免煎颗粒,配制成水溶液,含生药 1.0g/m L。干预:益骨胶囊预防用药于手术后 3d 即开始灌胃,假手术预防用药组、模型预防用药组灌胃生理盐水 3m L、预防用药组灌胃益骨胶囊水溶液 3m L,1次 /d,共 24周;益骨胶囊治疗用药于手术后第 13周开始灌胃,假手术治疗用药组、模型治疗用药组灌胃生理盐水 3m L、治疗用药组灌胃益骨胶囊水溶液 3m L,1次 /d,共 12周。免疫组化方法检测骨组织骨形态发生蛋白-2蛋白表达。主要观察指标:骨组织骨形态发生蛋白-2阳性反应细胞的平均灰度值。结果:大鼠造模 24周时,模型预防用药组、预防用药组、假手术预防用药组大鼠骨组织骨形态发生蛋白-2阳性反应细胞的平均灰度值分别为81.84±10.01,124.46±6.55,130.15±10.09,模型预防用药组明显低于假手术预防用药组 (P <0.01),预防用药组显著高于模型预防用药组(P<0.01),与假手术预防用药组相近(P >0.05)。模型治疗用药组、治疗用药组、假手术治疗用药组大鼠骨组织骨形态发生蛋白-2阳性反应细胞的平均灰度值分别为 77.97±10.35,110.32±8.69,131.79±12.10,模型治疗用药组明显低于假手术治疗用药组(P <0.01),治疗用药组显著高于模型治疗用药组(P <0.01),与假手术治疗用药组相近(P >0.05)。结论:益骨胶囊预防和治疗用药均能促进骨组织骨形态发生蛋白-2蛋白表达。

骨形态发生蛋白2/7异二聚体对人脂肪间充质干细胞成骨分化的促进作用

目的:探讨新型成骨诱导生长因子骨形态发生蛋白2/7异二聚体(bone morphogenetic protein 2/7heterodimer,BMP-2/7)在诱导人脂肪间充质干细胞(human adipose-derived stem cells,h ASCs)成骨分化中的作用。方法:体外培养h ASCs,以成骨诱导培养基(osteogenic medium,OM)中添加150μg/L BMP-2/7为实验组,以单纯OM为阳性对照组(OM组),以常规增殖培养基(proliferation medium,PM)为阴性对照组(PM组)。体外诱导的第1、4和7天检测细胞DNA含量,第7和14天进行碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色及定量检测,第21和28天进行茜素红染色及定量检测,第1、4、7和14天分别进行成骨相关基因的检测。体内实验使用6只裸鼠,于其背部正中做皮肤切口,向两侧分离出4个皮下植入腔,分别植入:(1)单纯β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)支架(支架对照组);(2)β-TCP支架+h ASCs(体外PM培养1周)(增殖细胞对照组);(3)β-TCP支架+h ASCs(体外OM培养1周)(诱导细胞对照组);(4)β-TCP支架+h ASCs(体外OM+150μg/L BMP-2/7培养1周)(实验组)。植入后4周进行取材,标本制成组织学切片,进行HE和Masson三色染色分析。结果:体外诱导后第1天,实验组细胞DNA含量与PM组差异没有统计学意义(P>0.05),第4天时实验组细胞DNA含量较PM组升高(P<0.05),第7天时组间DNA含量没有明显差异(P>0.05)。诱导7天和14天后,实验组的ALP染色及定量检测均高于OM组和PM组(P<0.05);第21和28天矿化结节染色及钙沉积定量检测均高于OM和PM组(P<0.05)。诱导第1天时实验组的成骨相关基因(Runx2、ALP、COL-1A1)的表达量即高于PM组(P<0.05),诱导第4天时骨钙素(osteocalcin,OC)基因表达量即开始升高,第4、7和14天的基因表达量较OM和PM组显著升高(P<0.05)。HE染色分析可见实验组和诱导细胞对照组的h ASCs能分泌出嗜酸性较强的均质细胞外基质,出现了强嗜酸性的类骨组织;与诱导细胞对照组相比,实验组的细胞外基质嗜酸性更强,类骨组织的面积更大,结构更加典型;其他两对照组均未见矿化基质和类骨组织生成。Masson三色染色分析可见实验组呈强阳性表现,细胞基质中充满绿染的胶原;诱导细胞对照组和增殖细胞对照组的细胞基质中有不同程度的阳性表现,但较之实验组,胶原的数量明显减少;单纯支架组未见胶原的表达。结论:BMP-2/7在h ASCs的成骨分化过程中发挥了重要作用,能够有效促进h ASCs的体外和体内成骨分化。

聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物支架复合骨形态发生蛋白2基因增强的脂肪干细胞促进软骨缺损修复

背景:基因增强的组织工程技术可促进种子细胞的增殖和分化,降低异体免疫性,促进血管化,利于骨软骨缺损的修复。目的:观察双层聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物支架材料复合慢病毒介导人骨形态发生蛋白2转染的兔脂肪干细胞修复骨软骨缺损的效果。方法:取30只雄性新西兰大白兔,制作双侧股骨关节软骨缺损模型,随机分2组干预,实验组(n=15)于骨缺损处植入骨形态发生蛋白2增强的脂肪干细胞-双层聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物支架复合体,结合Mosaicplasty组织工程学技术将自体软骨组织用于填充骨软骨柱间隙;对照组(n=15)植入脂肪干细胞-双层聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物支架复合体,结合Mosaicplasty组织工程学技术将自体软骨组织用于填充骨软骨柱间隙;植入后3个月,取缺损处骨修复组织,进行生物力学及蛋白聚糖水平检测;植入后3,6,12个月,取缺损处骨修复组织,进行组织形态学观察。结果与结论:(1)植入后3个月,实验组压缩模量、蛋白聚糖水平均高于对照组(P<0.01);(2)对照组植入后3-12个月的缺损关节表面、颜色、形态及组织学形态均无任何明显变化;与对照组相比,实验组植入后3,6,12个月的缺损关节表面变得光滑,颜色变浅,有透明软骨样组织形成,缺损均有不同程度的愈合,且随着植入后时间的增加,上述变化趋势越来越明显;(3)结果表明,双层聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物支架复合骨形态发生蛋白2基因增强的脂肪干细胞可显著促进骨软骨缺损的修复。

骨形态发生蛋白与关节软骨修复

学术背景:近些年组织工程和基因技术开辟了修复软骨关节的新途径,但目前尚在研究阶段,有较多问题需解决。骨形态发生蛋白可促进软骨生成和修复,在关节软骨修复上有着很好的前景。目的:总结分析骨形态发生蛋白在关节软骨修复过程中的作用及可能的应用前景。资料来源:应用计算机检索北京大学医学部"ScienceDirect Onsite"数据库和"Medline"数据库1996-01/2007-05有关英文文献,检索词"BMPs,cartilage repair/chondrocyte",限定文章语言种类为英文;同时应用中国期刊全文专题数据库和中国科技期刊数据库1996-01/2007-05有关中文文献,检索词"骨形态发生蛋白,关节软骨修复",限定文章语言种类为中文。对资料初审,纳入标准:①与目前关节软骨修复的现状和问题有关的文献。②有关骨形态发生蛋白对关节软骨修复的作用研究的文章。文献评价:收集到符合上述要求的文献61篇,除去无关研究和重复性研究,采用40篇。资料综合:临床上修复关节软骨有几种主要方式,如软骨或骨细胞移植、骨膜移植、自体软骨细胞移植等,自体软骨细胞移植是目前反映最好的一种方式,但仍存在问题。骨形态发生蛋白对关节软骨修复具有促进作用,有促进软骨分化、基质形成,并抑制软骨细胞去分化等作用。结论:骨形态发生蛋白在促进软骨修复方面的作用有良好应用前景,随着研究的不断深入,关节软骨修复这个临床上的难题将有望被突破。

含骨形态发生蛋白2骨修复材料在颈椎前路减压植骨融合中的应用

背景:颈椎前路椎间盘切除减压自体髂骨植骨融合是治疗颈椎病的标准术式,但取自体髂骨存在较多供骨区并发症,寻找合适的骨修复替代材料应用于颈椎前路手术一直是研究的热点。目的:分析含骨形态发生蛋白2骨修复材料在颈椎前路减压融合中的临床效果。方法:回顾性分析行颈前路减压植骨融合治疗40例患者的临床资料,其中试验组21例将含骨形态发生蛋白2的骨修复材料(载体为药用明胶、注射用大豆卵磷脂、羟基磷灰石等)及自体骨赘植入PEEK cage融合器,对照组19例将自体骼骨植入PEEK cage融合器。随访12个月,比较两组融合节段Cobb角、融合节段椎体前缘高度、椎间高度、并发症、融合率、JOA评分和目测类比评分等指标。结果与结论:经过治疗后,两组均获得了即刻的颈椎稳定,颈椎前凸、融合节段椎体前缘高度及椎间高度均较治疗前明显增加(P<0.05)。随访12个月时,试验组Cobb角明显大于对照组(P<0.05),两组融合节段椎间隙前缘高度与融合节段椎间高度、椎间融合率、颈部与上肢目测类比评分、JOA评分比较差异无显著性意义,均获得骨性愈合。表明含骨形态发生蛋白2的骨修复材料结合自体骨赘植骨应用于颈椎前路减压融合可有效恢复并维持颈椎前凸、融合节段的高度,在改善临床症状方面与自体髂骨疗效相当。

不同粒径重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物微球制备及体内外释放性能比较

背景:应用生物可降解材料包载骨细胞生长因子制成微球缓释的技术,为生长因子的高效利用提供了可行性。目的:制备重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物纳米和微米微球,通过体内外释放实验比较两种微球的释放行为差异。方法:通过控制匀浆速度,采用乳化-溶剂挥发法制备重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物缓释纳米和微米微球。(1)体外缓释实验:将两种微球分别溶于PBS中70 d,采用ELISA法检测不同时间点上清液中重组人骨形态发生蛋白2的浓度;(2)体内缓释实验:将44只新西兰大白兔分为2组,分别在股骨转子缺损处植入重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物缓释纳米和微米微球,植入70 d内采用ELISA法检测股骨转子缺损处重组人骨形态发生蛋白2的浓度。结果与结论:(1)体外缓释实验:纳米微球前3 d存在突释情况,累计释放将近达到41%,随后呈持续平稳缓慢释放,70 d时达到83%左右;微米微球突释情况较纳米微球小,前3 d累计释放约为20%且持续释放时间长,70 d累计释放约为70%;(2)体内缓释实验:纳米微球前3 d存在突释情况,累计释放将近35%,随后呈持续平稳缓慢释放,70 d时达到72%左右;微米微球突释情况较纳米微球小,前3 d累计释放约为21%且持续释放时间长,70 d累计释放约为63%左右;(3)结果表明:重组人骨形态发生蛋白2/聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物微米微球缓释释放时间与骨生长周期相适宜,更有利于临床治疗骨缺损修复。

骨形态发生蛋白在大段同种异体骨移植中的表达

目的:通过动物实验来探讨骨形态发生蛋白在大段同种异体骨移植愈合中的表达及其意义。方法:实验于2005-10/2006-01在南京军区总院动物实验中心完成。①24只新西兰大白兔随机分为实验组和对照组各12只。实验组,手术移植用梯度降温深低温保存的同种异体兔股骨半髁植入,以金属螺钉固定;对照组将取下的自体股骨半髁原位植入,用与实验组相同的内固定方法固定。②术后4,8,12周取标本行大体标本观察,苏木精-伊红及骨形态发生蛋白免疫组织化学染色,观察骨形态发生蛋白在大段同种异体骨愈合过程的表达情况。结果:24只兔均进入结果分析。①两组移植骨段大体观察:第12周,实验组与对照组移植骨段已与宿主完全连接成一整体,外周骨痂已塑形。②两组自体骨与异体骨苏木精-伊红染色结果:第12周,实验组自体骨与异体骨间见较多成熟骨小梁,自体骨与异体骨连接处髓腔基本融合,于异体骨外侧新形成皮质骨结构。对照组已形成新皮质结构,有大量成熟的骨小梁结构,髓腔基本融合。③骨形态发生蛋白免疫组织化学染色结果:第4周:实验组皮质骨外周见较强的骨形态发生蛋白表达,阳性染色主要位于不成熟的骨细胞、成骨细胞、软骨细胞的胞浆及其分泌的基质中,表明骨形态发生蛋白通过“旁分泌”和“自分泌”的形式使得间质细胞分化为软骨细胞和骨细胞。对照组骨折断端两侧均有骨形态发生蛋白表达。第8周:异体皮质骨周围的骨痂中可见阳性表达,新形成的管状结构中呈“镶边”样排列的成骨细胞为阳性表达,其周围尚有一些软骨细胞核阳性表达。对照组与实验组相似,新生血管和新骨生成较实验组为多。第12周:实验组及对照组骨形态发生蛋白表达均较少。深低温保存的同种异体骨移植过程中骨形态发生蛋白表达与自体骨相似。骨形态发生蛋白染色在新生骨及其周围类基质表达阳性。结论:①骨形态发生蛋白在同种异体骨移植愈合早期起重要作用,其通过“旁分泌”和“自分泌”的形式使得间质细胞分化为软骨细胞和骨细胞,从而促使新骨形成。②大段同种异体骨移植愈合早期(4周)过程中骨诱导与骨吸收同时存在时,骨形态发生蛋白发生重要作用。

人骨形态发生蛋白7基因转染对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化性能的影响(英文)

背景:骨组织工程中一个重要的研究内容就是如何保持并提高成骨细胞的体内外成骨能力,采用基因转移技术有可能为此问题的解决提供一种新的有效方法。目的:探讨逆转录病毒介导的人骨形态发生蛋白7基因转染对兔骨髓间充质干细胞增殖和向成骨细胞分化的影响。设计:以细胞为研究对象,分组对照,重复观察测量。对象:实验于2001-07/2003-07在南方医科大学附属南方医院创伤骨科实验室完成。新西兰大白兔4只由第一军医大学动物实验中心提供,雌雄不拘,体质量1.0～1.5kg。方法:构建人骨形态发生蛋白7逆转录病毒载体,使用含目的基因的病毒液感染骨髓间充质干细胞,免疫组织化学方法检测人骨形态发生蛋白7蛋白的表达。四甲基偶氮唑盐法检测细胞增殖能力,使用流式细胞仪检测细胞周期,NPP法检测碱性磷酸酶合成情况。主要观察指标:主要结局:①细胞增殖检测结果。②碱性磷酸酶检测结果。次要结局:①转染骨髓间充质干细胞中人骨形态发生蛋白7蛋白的表达。②细胞周期检测结果。结果:经骨形态发生蛋白7基因转染的兔骨髓间充质干细胞免疫组织化学检测显示有人骨形态发生蛋白7的阳性表达。经人骨形态发生蛋白7基因转染的兔骨髓间充质干细胞增殖能力无明显改变(P>0.05)。经转染的骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶合成(294.592±86.567)

骨形态发生蛋白对去势大鼠股骨颈骨形态、骨密度和骨生物力学的影响

目的:观察在去势大鼠股骨颈植入牛骨形成蛋白后其骨形态、骨密度及骨强度的变化。方法:实验于2006-06/12在解放军兰州军区兰州总医院骨科研究所完成。①实验材料:普通级3个月龄wistar雌性大鼠60只。骨形态发生蛋白冻干粉剂(从幼龄牦牛新鲜长骨皮质中提取)。②实验分组:以同一只大鼠左右肢体为对照,右侧为实验侧,左侧为对照侧。③大鼠摘除卵巢制作绝经后骨质疏松模型经双能X射线骨密度仪检测筛选出造模成功的44只大鼠,实验侧距大转子0.5cm处股骨颈植入牛骨形成蛋白冻干粉剂,对照侧植入牛血清白蛋白。④实验评估:术后4周、8周时麻醉下处死大鼠取材,应用苏木精-伊红染色,组织切片后光镜下观察、CT扫描、双能X射线骨密度仪及万能生物力学机观察大鼠股骨颈骨形态学、骨皮质厚度、骨密度及骨强度的变化。结果:纳入造模成功后的44只大鼠均进入结果分析。①股骨颈骨组织形态学观察:4周时实验侧股骨颈局部骨小梁完整、连续性尚好;对照侧股骨颈局部骨小梁稀少、连续性中断,不完整。8周时实验侧股骨颈骨小梁致密,数量增多、完整,连接成网状结构、分布均匀;对照侧股骨颈骨小梁稀疏、变细、间距变大,呈髓腔扩大。②骨皮质厚度、骨密度及生物力学测定:4周时实验侧和对照侧股骨颈皮质厚度无明显差异,骨密度及最大载荷有明显差异(P<0.05);8周实验侧较对照侧骨皮质厚度明显增加、骨密度、最大载荷均增高[皮质厚度:(2.632±0.042),(1.728±0.034)mm,骨密度:(0.210±0.026),(0.182±0.029)g/mm2,最大载荷:(97.2±8.1),(85.6±7.9)N,P均<0.05]。结论:植入牛骨形成蛋白可以提高去势大鼠股骨颈局部骨皮质厚度、骨密度及生物力学强度,这将可能为绝经后骨质疏松性股骨颈骨折的防治提供一种新的途径。

经皮注射骨形态发生蛋白和自体红骨髓修复兔骨缺损与骨不连

目的：评价骨形态发生蛋白（BMP）与自体红骨髓复合经皮注射在修复骨缺损与骨不连中的作用．方法：20只成年新西兰大白兔，双侧挠骨中上段截去15mm，包括骨膜，每10个缺损为一组，随机分为4组，分别植人（sc）骨形态发生蛋白（BMP）／自体红骨髓（RBM）／聚乙烯毗咯烷团（PVP）一A组，BMP／PVP-B组，RBM／PVP-C组和PVP-D组，植人后2wk～8wk做X线检查、组织学检查及生物力学试验．结果：植入后A组在2wk时可见有骨及软骨再生，B、C组在4wk时可见骨痴形成，A组8wk时在形态特征、组织学特性和生物力学性质均类似于正常骨，其成骨速度及成骨量均明显优于B、C组，已完成骨性连接、髓腔再通及板层骨改建．对照组D只在两截骨端有少量软骨细胞及稀少编织骨形成，缺损区为结缔组织填充，从组织切片中发现BMP／RBM／PVP植人后，骨髓内的定向性骨祖细胞（DOPC）及诱导性骨祖细胞（IOPC）在BMP作用下，以多个软骨、骨岛样骨化中心成骨，逐步连成一体，最后与两端骨痴连接而完成骨缺损的修复．结论：MBP／RBM／PVP经皮注射植人在修复骨缺损及骨不连时，具有较强的骨再生能力，有广泛的临床应用前景．

增生性瘢痕中时序变化的骨形态发生蛋白及其受体

背景:骨形态发生蛋白与瘢痕的形成和发展相关,而成纤维细胞与瘢痕的增殖、成熟关系密切,但骨形态发生蛋白在不同时期增生性瘢痕成纤维细胞中的表达变化尚少见报道。目的:检测骨形态发生蛋白2/4、骨形态发生蛋白7、骨形态发生蛋白IA型受体在不同时期增生性瘢痕成纤维细胞中的表达水平。方法:应用免疫组织化SP法检测来自2008年3月至2010年7月广西壮族自治区人民医院美容整形外科患者的增殖期增生性瘢痕和成熟期增生性瘢痕中成纤维细胞中骨形态发生蛋白2/4、骨形态发生蛋白7、骨形态发生蛋白IA型受体的表达。结果与结论:增生性瘢痕增殖期成纤维细胞中骨形态发生蛋白2/4的表达水平显著高于成熟期(P<0.05);但不同时期增生性瘢痕成纤维细胞中骨形态发生蛋白7和骨形态发生蛋白IA型受体的表达差异无显著性意义(P>0.05)。表明在增生性瘢痕由增生期至成熟期的发展过程中,其成纤维细胞中的骨形态发生蛋白2/4的表达下调,而骨形态发生蛋白7、骨形态发生蛋白IA型受体的表达无变化。

人骨形态发生蛋白2与血管内皮生长因子165双基因真核表达质粒的构建及体外表达

目的:构建人骨形态发生蛋白2与血管内皮生长因子165双基因真核表达质粒。方法:实验于2005-03/2005-10在华中科技大学同济医学院公共实验平台完成。①通过聚合酶链反应对pcDNA3.1-BMP2及pUC-CAGGS-VEGF165的目的基因片段亚克隆并引入新的酶切位点,将其分别定向连入真核双表达载体pIRES,构建同时表达两个目的基因的双顺反子,通过聚合酶链反应、酶切分析及DNA序列测定鉴定重组质粒。②重组质粒经脂质体介导体外转染小鼠骨髓基质细胞,通过反转录-聚合酶链反应检测骨形态发生蛋白2及血管内皮生长因子165mRNA的表达。结果:①pIRES-BMP2-VEGF165双基因表达质粒的构建和鉴定:将重组质粒pIRES-BMP2-VEGF165分别作XhoI/MluI和XbaI/NotI双酶切,经10g/L琼脂糖凝胶电泳可见1.2kbp的人骨形成蛋白2条带和592bp的血管内皮生长因子165条带,酶切条带与聚合酶链反应产物电泳带处于相同位置。经聚合酶链反应、酶切分析及DNA序列测定证实,目的基因插入片段方向正确,DNA序列无突变。②骨形成蛋白2、血管内皮生长因子165mRNA的表达:以转染pIRES空质粒为阴性对照,48h后提取转染细胞的RNA分别用P1,P2和P3,P4作为引物进行反转录-聚合酶链反应。结果表明转染pIRES-BMP2-VEGF165的小鼠骨髓基质细胞扩增出1.2kbp及592bp两条带。证实该重组质粒能在体外同时表达骨形态发生蛋白2及血管内皮生长因子165mRNA。结论:成功构建了可同时表达骨形态发生蛋白2及血管内皮生长因子165的双基因真核表达质粒,为进行联合基因治疗骨缺损的实验研究奠定了基础。

内固定基础上应用骨形态发生蛋白人工骨与自体髂骨植骨治疗骨质疏松性髋骨折的效果比较

目的:比较采用骨形态发生蛋白人工骨植骨加骨折内固定与自体髂骨植入加骨折内固定治疗骨质疏松性转子间骨折的效果。方法:选择2003-10/2005-10桂林医学院附属医院骨科收治的Ⅲ、Ⅳ、V型骨质疏松性转子间骨折患者51例,均知情同意。实验分组:随机将病例分为2组,骨形态发生蛋白人工骨植入组26例,自体髂骨植入组25例。实验干预:采用股骨上段外侧切口,DHS或加防旋钉内固定,骨形态发生蛋白人工骨由处理后的牛松质骨与成品重组人骨形态发生蛋白2按一定比例复合而成,骨折固定后在骨折缺损处、内侧及骨折周围植骨,骨形态发生蛋白人工骨组采用骨形态发生蛋白人工骨植入,自体髂骨组取自体髂骨植入。实验评估:术后定期随访,比较二组患者的基本情况、临床效果和影像学结果(骨折愈合情况和颈干角的变化)。随访时关节功能评定参照采用黄公怡等提出的标准,分为优、良、可、差4级。髋内翻分类标准为颈干角<100°。结果:术后随访1年,51例患者全部进入结果分析。①术后X射线片观察:骨形态发生蛋白人工骨组临床愈合时间短于自体髂骨组[(94.50±22.45),(116.96±15.90)d,P<0.01];骨形态发生蛋白人工骨组术后1年颈干角大于自体髂骨组[(127.19±3.23)°,(120.4±5.22)°,P<0.01]。②髋关节功能及不良事件和副反应:骨形态发生蛋白人工骨组术后以1年髋关节功能优良率优于自体髂骨组(P<0.05);骨形态发生蛋白人工骨组髋内翻、下肢短缩(>2cm)的发生率均低于自体髂骨组[髋内翻(n):4,7;下肢短缩(n):3,5,P均<0.01];钉退出二组差异均无显著性意义(P>0.05)。结论:伴有骨质疏松的转子间骨折患者,采用骨形态发生蛋白人工骨植骨优于自体髂骨植骨,可缩短骨折愈合期,减少髋内翻等并发症的发生率,提高术后髋关节功能优良率,提示骨形态发生蛋白人工骨能替代自体髂骨植骨治疗骨质疏松性转子间骨折。

中空羟基磷灰石复合重组人骨形态发生蛋白2微球体修复骨缺损

背景:羟基磷灰石可以作为一种良好的支架材料,重组人骨形态发生蛋白2是目前活性较强的成骨因子,设计一种复合的新型材料有助于解决骨缺损修复问题。目的:探索中空羟基磷灰石微球复合重组人骨形态发生蛋白2对兔骨缺损成骨行为和生物力学的影响。方法:将48只雄性健康成年新西兰白兔随机分3组(n=16),制备桡骨缺损后,复合人工骨组将已经制备好的中空羟基磷灰石/重组人骨形态发生蛋白2复合人工骨植入缺损处,单纯人工骨组植入单纯中空羟基磷灰石人工骨,对照组不植入任何材料。于术后第4,8,12,16周第1天检测血清碱性磷酸酶水平,通过X射线摄片、CT三维重建、放射性核素骨显像及生物力学等评估愈合效果。结果与结论:1复合人工骨组术后各时间段的血清碱性磷酸酶活性、X射线评分、成骨效果、放射性核素聚集强度、CT三维重建及生物力学强度均优于单纯中空羟基磷灰石人工骨,而对照组显示骨缺损愈合不良;2结果表明,中空羟基磷灰石/重组人骨形态发生蛋白2复合人工骨具有更强的成骨能力和力学强度,加速了骨缺损愈合进程。