【摘要】： 近年來,口腔種植技術(shù)發(fā)展迅猛,種植修復(fù)已經(jīng)成為最理想的缺牙和頜骨缺損修復(fù)方式。然而,許多患有全身系統(tǒng)性疾病(如糖尿病、心血管疾病、骨代謝性疾病、出血性疾病、自身免疫性疾病等)的缺牙患者種植失敗率較高,效果不理想,極大地制約了種植修復(fù)的進(jìn)一步推廣。特別是糖尿病缺牙患者的種植失敗率較高,然而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活方式的轉(zhuǎn)變,糖尿病的發(fā)病率在逐年遞增,患者數(shù)量已居世界第二位。因此,如何提高糖尿病患者的種植牙成功率已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本課題正是基于這一現(xiàn)狀,通過研究與人2型糖尿病相似的大鼠模型,從局部持續(xù)釋放多肽性生長(zhǎng)因子刺激新骨形成提高骨結(jié)合率的角度,擬作前瞻性的探索研究,為臨床提高2型糖尿病患者種植牙成功率提供新思路和理論依據(jù)。 研究目的: 以GK大鼠為基礎(chǔ),建立與人類2型糖尿病相似的種植研究動(dòng)物模型,并在此模型上觀察、分析、證實(shí)2型糖尿病對(duì)種植體周圍骨結(jié)合的初期破壞作用和影響。 采用W/O/W雙層乳液法,通過可降解生物聚合物PLGA包裹多肽性生長(zhǎng)因子rrIGF-1制備微球在種植體周圍構(gòu)建理想的具有持續(xù)釋放能力的緩釋系統(tǒng),并作SEM、CLSM觀察、分析微球的大小、形態(tài)學(xué)特征等,在體外作釋放動(dòng)力學(xué)研究并證實(shí)微球的持續(xù)釋放能力,同時(shí)作微球的rrIGF-1生物活性檢測(cè)并證實(shí)微球的效力。 在數(shù)量相同兩組的2型糖尿病大鼠種植體周圍分別加載包裹rrIGF-1和安慰劑的PLGA微球作對(duì)比研究,利用rrIGF-1的持續(xù)釋放刺激種植體周圍成骨細(xì)胞的潛在分化和新骨形成,從而改善種植體的骨結(jié)合率,為下一步PLGA包裹rhIGF-1構(gòu)建緩釋體系作用于2型糖尿病患者牙槽骨細(xì)胞的體外臨床應(yīng)用研究奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),并且為下一步解決2型糖尿病患者種植高失敗率這一棘手問題提供新思路。 實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果: 實(shí)驗(yàn)一: 方法:將9周齡大10只SPF級(jí)GK大鼠和10只相同周齡的正常Wistar大鼠分為兩組置于同一環(huán)境下,GK大鼠組采用高脂高糖特制飼料喂養(yǎng)4周后,尾靜脈穿刺檢測(cè)血糖均大于300 mg/dL(16.7 mmol/L),獲得10只13周齡的2型糖尿病大鼠模型和10只13周齡的正常Wistar大鼠,組成了2型糖尿病大鼠組和空白對(duì)照大鼠組。然后在兩組大鼠左側(cè)脛骨骺端分別植入3.3×6mm的純鈦種植體(表面已經(jīng)過MAO處理),分別于術(shù)后4周、8周處死兩組中5只大鼠,取下脛骨制樣、包埋,制備30μm厚的不脫鈣硬組織切片,麗春紅染色后分析測(cè)量BIC和TBV,比較兩組之間的差異。 結(jié)果: (1)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中(術(shù)時(shí)、術(shù)后4周、術(shù)后6周、術(shù)后8周),2型糖尿病大鼠組和空白對(duì)照大鼠組血糖值均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)。 (2)術(shù)后4周和術(shù)后8周,2型糖尿病大鼠組和空白對(duì)照大鼠組的BIC和TBV均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)(除去術(shù)后4周兩組之間的TBV,P0.05)。 (3)組織形態(tài)學(xué)分析可見:空白對(duì)照組大鼠種植體周圍為薄層骨板,骨組織連續(xù)性較好,大部分有骨組織接觸;而2型糖尿病大鼠組種植體周為骨組織和大量纖維結(jié)締組織的混合,骨組織連續(xù)性較差,種植體周圍有明顯的區(qū)域無骨組織接觸。 實(shí)驗(yàn)二: 方法:利用以色列Prospec公司提純的rrIGF-1作內(nèi)層親水向W1相、PLGA和Span80作O相,PVA和tween80作W2相,采用W/O/W雙層乳液法制備微球,對(duì)所獲微球作SEM、CLSM分析,觀察微球的表面和空間形態(tài)、大小及包裹完整與否,測(cè)量包裹率;同時(shí)取定量的PLGA微球分析,釋放的rrIGF-1用Lowery-Peterson蛋白定量法檢測(cè),通過累積釋放率隨釋放時(shí)間的變化繪制釋放動(dòng)力學(xué)曲線;釋放出的rrIGF-1的生物學(xué)活性用一個(gè)MTT生物鑒定法檢測(cè),靜止期的MG-63對(duì)增加的rrIGF-1顯示了一個(gè)劑量依賴的促有絲分裂反應(yīng)。最后對(duì)所得圖像、數(shù)據(jù)逐一分析,得出微球的基本特征和作為藥物持續(xù)釋放體系的特征。 結(jié)果: (1)微球的表面形態(tài)和立體空間構(gòu)象如后面正文中SEM圖片所示,大小均勻,表面較光滑,光散射測(cè)定微球的體積,微球粒徑為1.2525±0.6436μm。 (2)激光共聚焦顯微鏡下可見微球包裹完整,外層GENMED尼羅紅(CLSM下顯示紅色)完全包覆內(nèi)層親水的W1相,同時(shí)微球周圍可見部分黑點(diǎn),表明微球正在緩慢釋放。實(shí)驗(yàn)所得微球的包裹率為78.3±2%,與先前用此法包裹親水性多肽的研究結(jié)果大致相同。 (3)實(shí)驗(yàn)所獲微球具備良好的持續(xù)釋放能力,2天和5天后的釋放率分別為55.3%和64.8%,大約85%的rrIGF-1在第20天時(shí)從PLGA微球中釋放,此后釋放較為緩慢,剩余的15%的rrIGF-1在第20天到第40天被釋放完全;適用于干預(yù)治療糖尿病大鼠種植體的初期骨結(jié)合。 實(shí)驗(yàn)三: 方法:利用實(shí)驗(yàn)第一部分的方法建立20只2型糖尿病大鼠模型,隨機(jī)分為兩組(rrIGF-1微球治療組和對(duì)照組)。在rrIGF-1微球治療組的糖尿病大鼠種植體植入前用200μg負(fù)載rrIGF-1的PLGA微球(實(shí)驗(yàn)第二部分所獲得的)混合血凝塊植于種植窩,加載在種植體周圍,對(duì)照組用200μg包裹安慰劑的PLGA微球作上述處理。分別于術(shù)后4周、8周處死兩組中5只大鼠,取下脛骨制樣、包埋,制備30μm厚的不脫鈣硬組織切片,麗春紅染色后分析測(cè)量BIC和TBV,比較兩組之間的差異;同時(shí)對(duì)兩組大鼠的骨—種植體界面分別作SEM分析,對(duì)比兩組之間的差異。 結(jié)果: (1)術(shù)后4周,rrIGF-1微球治療組糖尿病大鼠和對(duì)照組糖尿病大鼠的BIC有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05),但TBV無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05);術(shù)后8周,rrIGF-1微球治療組糖尿病大鼠和對(duì)照組糖尿病大鼠的BIC和TBV均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)。 (2)組織形態(tài)學(xué)分析可見: rrIGF-1微球處理組種植體周圍骨組織密度和成熟度均較對(duì)照組高,沿種植體內(nèi)面可見新骨形成更明顯;而對(duì)照組種植體周圍骨組織反應(yīng)不一致更明顯。 (3) SEM高倍觀察下可見rrIGF-1微球處理組成骨樣細(xì)胞與Ti種植體界面貼附較對(duì)照組更緊密,間隙較小,骨結(jié)合更完善。 研究結(jié)論: (1) 2型糖尿病對(duì)大鼠種植體周圍早期骨結(jié)合的發(fā)生有明顯的破壞和干擾作用,存在大量纖維骨性愈合,骨組織連續(xù)性差,導(dǎo)致骨結(jié)合率較低。 (2)采用W/O/W雙層乳液法、以可降解生物聚合物PLGA為基料,可以在體外構(gòu)建理想的rrIGF-1持續(xù)釋放系統(tǒng)并作用于種植體周圍,其大小、粒徑、包裹率、持續(xù)釋放能力、釋放因子活性均較為理想,可用于刺激成骨細(xì)胞潛在分化和新骨形成。 (3)持續(xù)釋放rrIGF-1對(duì)2型糖尿病大鼠種植體周圍的初期骨結(jié)合有明顯的促進(jìn)作用,同時(shí)本研究證實(shí)了局部從PLGA微球中持續(xù)釋放rrIGF-1可以刺激種植體周圍的新骨形成。 (4)在本研究的基礎(chǔ)上,可在體外進(jìn)一步實(shí)驗(yàn),證實(shí)持續(xù)從PLGA微球中釋放rhIGF-1到2型DM患者牙槽骨細(xì)胞周圍有無促進(jìn)作用,為臨床上下一步解決2型糖尿病患者種植牙高失敗率這一棘手問題另辟蹊徑。
【圖文】：

.3 種植體及植入器械20 枚 3.3×6mm 的圓柱狀螺旋型純鈦種圖 1 所示。種植體植入采用 NSK-Volvere.8mm 的環(huán)形齒科鉆，，同時(shí)配有純鈦的手

對(duì)位縫合肌腱、肌層、皮膚。術(shù)后 4 周、8 周分別處死作組織形態(tài)學(xué)測(cè)定分析觀察。按照上述過程，將 20 枚經(jīng) MAO 處理過的 Ti種植體分別種植于 10 只 2型糖尿病大鼠和 10 只 Wistar 大鼠的左側(cè)脛骨骺端（如圖 2 的 A、B 所示）。
【學(xué)位授予單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：R587.1;R783

【參考文獻(xiàn)】

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1 張小方;劉運(yùn)河;崔堯;陳眾;;糖尿病發(fā)病率與年齡相關(guān)性的調(diào)查與分析[J];實(shí)驗(yàn)與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué);2008年06期

2 王鑫,袁新華,李玲;關(guān)于糖尿病的預(yù)防和治療[J];職業(yè)與健康;2003年07期

本文編號(hào)：2659838