【摘要】：目的觀察RGD多肽修飾多孔鉭植入兔股骨髁后鉭-骨界面成骨及組織生長情況,探究RGD修飾對多孔鉭材料成骨的影響;觀察鉭-骨界面Integrin、FAK、ERK、P-ERK及COL-Ⅰ的表達(dá),探討RGD修飾多孔鉭促成骨及骨整合的機(jī)制,為多孔鉭和RGD修飾的臨床應(yīng)用提供依據(jù)。方法多孔鉭制成長約7mm、直徑3.5mm的圓柱體,消毒備用。選取實(shí)驗(yàn)動(dòng)物28只,分為3組;RGD組12只,裸鉭組12只,空白組4只。造模:兔股骨髁制造長約7mm,直徑約3.5mm的圓柱形骨缺損孔,植入材料,沖洗、縫合。RGD組:植入RGD多肽修飾的多孔鉭;裸鉭組:植入未修飾的多孔鉭;空白組(sham組):只造模,不植入任何材料。術(shù)后2、4、8、16周四個(gè)時(shí)間點(diǎn)取材。1大體觀察:肉眼觀察標(biāo)本骨缺損修復(fù)及周圍組織情況。2 SEM觀察鉭-骨界面、多孔鉭表面及孔隙內(nèi)組織生長情況。3標(biāo)本經(jīng)脫鈣石蠟切片HE染色觀察界面組織。4免疫組化檢測各組鉭-骨界面組織中Integrin、FAK、ERK、P-ERK及COL-Ⅰ蛋白表達(dá)情況。5不脫鈣硬組織切片VG染色及Goldner’s染色觀察鉭-骨界面及鉭棒內(nèi)部組織生長情況,計(jì)算新生骨長入面積百分比、多孔鉭表面骨接觸百分比,統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果1大體觀察:三組中均無感染和排斥反應(yīng)發(fā)生;RGD組與裸鉭組植入鉭棒后各時(shí)間點(diǎn)均無鉭棒松動(dòng)脫落,隨植入時(shí)間的延長,鉭棒末端的組織覆蓋越致密;空白組中骨缺損逐漸被纖維組織填充、覆蓋。2 SEM觀察結(jié)果:隨植入時(shí)間的延長RGD組與裸鉭組中鉭棒與宿主骨的結(jié)合越緊密,16周時(shí)兩組中鉭棒均實(shí)現(xiàn)骨整合。3 HE染色結(jié)果:三組標(biāo)本界面組織中均無明顯的炎癥細(xì)胞聚集;隨植入時(shí)間的延長,鉭-骨界面中的新生骨組織也增加;RGD組的新生骨組織的生長速度快于其他兩組。4免疫組化結(jié)果:Integrin:術(shù)后2、4周時(shí),RGD組表達(dá)均高于裸鉭組及空白組(p0.05),裸鉭組與空白組表達(dá)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;術(shù)后8、16周中三組表達(dá)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。FAK:術(shù)后2、4、16周時(shí),RGD組表達(dá)均高于裸鉭組及空白組(p0.05),裸鉭組與空白組中表達(dá)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;術(shù)后8周三組表達(dá)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。ERK:術(shù)后2周,三組中表達(dá)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;術(shù)后4、16周RGD組與裸鉭組表達(dá)均高于空白組(p0.05),RGD組與裸鉭組中表達(dá)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;8周時(shí)RGD組表達(dá)高于裸鉭組(p0.05),裸鉭組高于空白組(p0.05)。P-ERK:術(shù)后2、4、8周,RGD組表達(dá)均高于裸鉭組及空白組(p0.05),裸鉭組與空白組表達(dá)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;術(shù)后16周,RGD組表達(dá)高于裸鉭組(p0.05),裸鉭組與空白組表達(dá)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。COL-Ⅰ:術(shù)后2、4周,RGD組表達(dá)高于裸鉭組及空白組(p0.05),裸鉭組與空白組表達(dá)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;術(shù)后8周,三組表達(dá)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;術(shù)后16周RGD組表達(dá)低于裸鉭組及空白組(p0.05),裸鉭組與空白組表達(dá)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。5 VG染色結(jié)果:RGD組中新生骨長入面積百分比與植入物表面接觸百分比均高于裸鉭組(p0.05)。6 Goldner’s染色結(jié)果:RGD組與裸鉭組中新生骨組織隨著植入時(shí)間的延長,骨組織越成熟;RGD組中骨組織的成熟度明顯高于裸鉭組,16周時(shí)RGD組中新生骨組織基本改建完成,實(shí)現(xiàn)成熟礦化。結(jié)論1 RGD修飾后的多孔鉭在修復(fù)骨缺損中具有良好的組織相容性,能實(shí)現(xiàn)鉭與骨整合。2 RGD修飾促進(jìn)鉭-骨界面新生骨組織形成,促新生骨成熟,加快多孔鉭骨整合速度。3 RGD修飾多孔鉭后可促進(jìn)成骨相關(guān)因子Integrin、FAK、ERK、P-ERK及COL-Ⅰ的高表達(dá),MAPK通路的激活,促進(jìn)成骨細(xì)胞分泌,使得COL-Ⅰ表達(dá)增高,促進(jìn)界面成骨,提高骨整合效應(yīng)。
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R318.08
【圖文】：

圖 1 多孔鉭棒外觀Fig. 1 Appearance of porous tantalum column.（2）RGD 修飾多孔鉭棒的制備方法選取上述消毒后的多孔鉭棒，參考 Elmengaard 等人[20-21]的環(huán) RGD 多肽修的方法，采用物理吸附。室溫下鉭棒入 100μmol/L 的環(huán) RGD 多肽 PBS 溶，振蕩過夜，PBS 漂洗，去除未吸附的 RGD 多肽，超凈工作臺(tái)自然干燥消毒，備用。修飾用環(huán) RGD 修飾濃度參考國內(nèi)、外學(xué)者前期大量實(shí)驗(yàn)研度能有效促進(jìn)修飾材料表面成骨細(xì)胞的黏附[22-23]。2）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組、動(dòng)物模型建立（1） 實(shí)驗(yàn)分組本次研究實(shí)驗(yàn)動(dòng)物由華北理工大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供，6 月齡新西蘭兔 28雌性，平均體重 2.8kg（2.4～3.0kg）。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的處理過程獲得華北理工動(dòng)物中心動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，符合《關(guān)于善待實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的指導(dǎo)性意見》

鋪無菌手術(shù)單。取股骨髁外側(cè)縱行切口，長約 2cm，依次切開皮膚、皮下組織，顯露兔股骨外側(cè)髁，于股骨外側(cè)髁中心處用 3.5mm 鉆頭垂直于股骨髁側(cè)面進(jìn)行鉆孔，轉(zhuǎn)孔時(shí)無菌鹽水持續(xù)沖洗降溫，減少組織損傷，轉(zhuǎn)出長約 7mm、直徑約3.5mm 的圓柱形骨缺損孔，調(diào)整骨缺損大小，鉭棒恰好能植入骨缺損為度，鉭棒末端完全植入股骨髁骨組織內(nèi)（圖 2）。植入內(nèi)植物前，生理鹽水沖洗，清除骨屑。RGD 組：將 RGD 修飾后的鉭棒植入骨缺損孔中；裸鉭組：將未進(jìn)行任何修飾的鉭棒植入骨缺損孔中；空白組（Sham 組）：只行造模手術(shù)，不植入任何材料。植入鉭棒完成后，生理鹽水沖洗傷口，逐層縫合。術(shù)后前 3 天 40 萬單位/d 青霉素肌注；傷口每日消毒，直至愈合。

圖 3 術(shù)后 2 周 RGD 組、裸鉭組、空白組大體標(biāo)本Fig.3 The images of samples in all group at 2 weeks after operation4 周時(shí) RGD 組及裸鉭組鉭棒末端的組織覆蓋較 2 周時(shí)明顯增加，鉭棒無退出及松動(dòng)；裸鉭組鉭棒末端軟組織覆蓋較 RGD 組薄，中央可見明顯凹陷，輪廓均較清晰；空白組中軟組織覆蓋較 2 周時(shí)增加，骨缺損孔中的填充組織較 2 周時(shí)明顯增多，骨缺損邊界模糊。（圖 4）圖 4 術(shù)后 4 周 RGD 組、裸鉭組、空白組大體標(biāo)本

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2805549