【摘要】：背景:肢體延長技術(shù)是應用牽張成骨原理解決臨床上肢體短縮畸形的有效手段,相關(guān)基礎(chǔ)研究的發(fā)展使其技術(shù)日益成熟并在臨床上有效廣泛應用。牽張成骨過程常伴有并發(fā)癥出現(xiàn),如肌肉攣縮、關(guān)節(jié)僵直、牽拉致周圍神經(jīng)血管的損傷等。Paley等在1990就提出了肢體延長中面臨的最大挑戰(zhàn)不是骨,而是骨骼肌。據(jù)檢索國內(nèi)外對骨緩慢延長引起的周圍軟組織損傷方面的基礎(chǔ)研究相對較少,只有深入探索被延伸骨骼肌的損傷修復機制,保持在肌肉功能正常前提下才能夠完成肢體延長的順利進程。目的:應用單臂外固定支架建立兔脛骨骨干截骨延長的動物模型,在脛骨緩慢延長不同比例的各礦化時間點觀察被牽拉腓腸肌的組織學結(jié)構(gòu)變化特點,研究力生長因子(MGF)、細胞轉(zhuǎn)錄因子pax7和成肌分化抗原Myo D在該過程中的表達變化趨勢,分析DO中骨骼肌對牽拉的承受能力,探索牽拉腓腸肌損傷修復的適應性改建過程中的分子機制。方法:實驗動物選取成年日本大耳白兔,隨機分成實驗組和對照組。對照組僅行截骨術(shù),不進行骨延長,術(shù)后一周取材腓腸肌;實驗組根據(jù)脛骨延長幅度分為延長10%組,延長20%組,延長30%組,3個實驗組根據(jù)礦化時間點各分為5組:礦化0天(延長終止日,M0)、礦化7天(M7)、礦化14天(M14)、礦化28天(M28)和礦化56天(M56)。各時間點X線攝片后取材術(shù)側(cè)腓腸肌中段,固定后石蠟包埋切片,行HE染色和特異抗體的組織化學染色,光鏡下觀察腓腸肌組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化過程以及MGF、Pax7和Myod在牽拉不同長度下不同時相中的表達變化情況,陽性部分進行圖像分析,總結(jié)數(shù)據(jù)變化規(guī)律并分析原因。結(jié)果:1.動物模型制備技術(shù)的優(yōu)化保證各組實驗材料的順利獲取。根據(jù)取材前X線檢查和動物肢體外觀觀察,在脛骨延長原長度的20%以下,隨骨延長幅度的增加,骨痂的形成量在相同礦化時間會相對減少;在相同延長幅度下,隨礦化期延長,骨痂逐漸形成并清晰,骨痂量逐漸增多,骨髓腔出現(xiàn),骨痂愈合。但是延長增至原長度的30%,骨痂形成極為緩慢,至D56組仍不能達到骨的滿意愈合。2.在牽張成骨過程中,延長10%和20%組被同期延長的腓腸肌在牽拉期和礦化早期出現(xiàn)明顯的損傷性改變,隨牽拉長度增加損傷程度加重,在礦化后期均出現(xiàn)骨骼肌的適應性修復,D56組基本恢復骨骼肌的正常形態(tài)結(jié)構(gòu),光鏡下可見明顯的肌纖維結(jié)構(gòu)恢復正常;但是延長30%組,腓腸肌經(jīng)過最大長度牽拉后出現(xiàn)最嚴重的損傷表現(xiàn),并且不可恢復,無論骨還是骨骼肌的損傷均為不可修復狀態(tài)。3.在脛骨延長不同長度下的不同時期,腓腸肌中MGF、Pax7和Myod表達量不同且有一定的表達規(guī)律。對照組中各時間點腓腸肌MGF、Pax7和Myod表達均為陰性或弱陽性。隨著脛骨延長的發(fā)生,腓腸肌MGF的表達在礦化初始(D0組)即呈現(xiàn)強陽性表達,礦化7天表達下降但仍為陽性水平,礦化14天和礦化28天,MGF表達降低程度明顯,為弱陽性或陰性,至礦化56天MGF表達和對照組無差異:Pax-7的表達變化則在礦化初始(D0組)和礦化7天時均為強陽性表達,礦化14天時陽性表達減弱,但仍為陽性,礦化28天時表達降低呈現(xiàn)出陰性或弱陽性表達,至礦化56天與對照組無差異;Myo D在礦化0天時表達呈陰性,隨礦化時間延長至礦化7天出現(xiàn)陽性表達,礦化14天Myo D表達量達到峰值,為強陽性,隨后表達緩慢減弱,礦化28天時呈陽性或弱陽性表達,至礦化56天Myo D表達和對照組無明顯差異。結(jié)論:1.動物模型需要不斷改進才會獲得成效高的實驗結(jié)果。骨延長技術(shù)有一定的限度,超過限度(大于肢體長度30%的延長)的延長成功性較差。2.適當?shù)墓菭坷娱L比例在緩慢牽拉速率下對受牽拉損傷的骨骼肌所導致的亞臨床損傷是短暫的并且是可逆的。牽拉損傷的腓腸肌隨礦化時間的延長,可以自行得到適應性修復。但在延長30%或以上,骨骼肌則會出現(xiàn)不可逆損傷。3.牽張成骨過程中,MGF、Pax7和Myod的表達變化和腓腸肌的組織學變化規(guī)律并不相同,都會有特定的表達高峰時期,后期均會表現(xiàn)為未損傷前的表達水平。這種表達變化趨勢說明作為肌衛(wèi)星細胞的主要標志物,在骨骼肌的適應性牽拉損傷修復過程中有積極的參與作用,對腓腸肌損傷后的再生修復起到關(guān)鍵作用。
【圖文】：

圖 1 單臂外固定延長支架圖 圖 2 骨科器械(實驗用)1.1.3 實驗動物模型及分組實驗動物成年日本大耳白兔 47 只，雌雄不限，平均月齡 5.5，平均體重 2.85kg，天津醫(yī)院動物實驗中心提供，全部實驗用兔體重無顯著性差異(P>0.05)，分籠喂養(yǎng)，全價營養(yǎng)顆粒飼料喂食，飲水不限，采光通風條件均等。實驗中如果出現(xiàn)實驗失敗或動物死亡等，隨機用同種同月齡體重的動物進行補充。實驗分組選取成年的日本大耳白兔，隨機分為對照組與實驗組，對照組 2 只，實驗組 45 只。對照組只行截骨術(shù)，不進行骨延長，一周后取材術(shù)側(cè)腓腸肌中段；實驗組根據(jù)延長幅度隨機細分成延長 10%組(延長動物脛骨原長度的 10%)，延長20%組，延長 30%組，每組通過礦化期時間再各分成 5 組：即延長終止日(礦化期 0 天，M0），延長終止后 7 日（礦化期 7 天，M 7），延長終止后 14 日(礦化期 14 天，M 14），延長終止后 28 日（礦化期 28 天，M 28），，和延長終止后56 日（礦化期 56 天，M 56）。

圖 1 單臂外固定延長支架圖 圖 2 骨科器械(實驗用)1.1.3 實驗動物模型及分組實驗動物成年日本大耳白兔 47 只，雌雄不限，平均月齡 5.5，平均體重 2.85kg，天津醫(yī)院動物實驗中心提供，全部實驗用兔體重無顯著性差異(P>0.05)，分籠喂養(yǎng)，全價營養(yǎng)顆粒飼料喂食，飲水不限，采光通風條件均等。實驗中如果出現(xiàn)實驗失敗或動物死亡等，隨機用同種同月齡體重的動物進行補充。實驗分組選取成年的日本大耳白兔，隨機分為對照組與實驗組，對照組 2 只，實驗組 45 只。對照組只行截骨術(shù)，不進行骨延長，一周后取材術(shù)側(cè)腓腸肌中段；實驗組根據(jù)延長幅度隨機細分成延長 10%組(延長動物脛骨原長度的 10%)，延長20%組，延長 30%組，每組通過礦化期時間再各分成 5 組：即延長終止日(礦化期 0 天，M0），延長終止后 7 日（礦化期 7 天，M 7），延長終止后 14 日(礦化期 14 天，M 14），延長終止后 28 日（礦化期 28 天，M 28），和延長終止后56 日（礦化期 56 天，M 56）。
【學位授予單位】：天津醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R687.3

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