【摘要】：目的:對比觀察基質(zhì)細胞衍生因子(SDF-1)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)及兩種生長因子聯(lián)合應(yīng)用對大鼠股骨牽拉成骨(DO)愈合時間的影響。本實驗旨在進一步闡明DO過程中的骨再生機理,為聯(lián)合應(yīng)用不同生長因子縮短DO的治療周期提供新的思路。方法:雄性SD大鼠96只,隨機分成4組,每組24只。建立左側(cè)股骨DO模型,4組大鼠均行股骨中段截骨,安裝外固定架固定股骨,經(jīng)過5天的潛伏期,然后以0.25mm/12h的速度牽拉,連續(xù)10天,共延長5mm,隨后進入固定期。從牽拉結(jié)束后(即固定期開始)于截骨端局部注射生長因子,1ml/次/d,連續(xù)1周。A組:注射PBS溶液;B組:注射含有100ng SDF-1的PBS溶液;C組:注射含有50ngVEGF的PBS溶液;D組:注射含有100ng SDF-1及50ngVEGF的PBS溶液。進入固定期后,不同時間段取材進行以下檢測:(1)X線檢查:每組隨機選取6只SD大鼠分別于固定期2、4、6、8周行X線檢查,觀察牽拉端新生骨痂生成情況及骨質(zhì)愈合情況;(2)Micro-CT檢查:固定期4周,每組隨機選取6只SD大鼠,行Micro-CT檢查,并進行三維圖像重建,觀察牽拉端新骨生成情況,并測量新生骨組織體積(BV)、骨密度(BMD)等指標(biāo)。(3)RT-PCR檢測成骨相關(guān)基因:于固定期4周每組隨機選取6只SD大鼠,取牽拉區(qū)新骨痂通過RT-PCR檢測成骨相關(guān)基因:Runx-2(成骨分化關(guān)鍵性調(diào)控因子runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子-2)、OPN(骨橋蛋白/骨調(diào)素)、ALP(堿性磷酸酶)、OCN(骨鈣素);(4)組織學(xué)檢測:固定期4周、8周(行X線檢查8周結(jié)束的大鼠),每組隨機選取6只SD大鼠,切取新生骨組織,HE染色觀察各組新生骨痂組織結(jié)構(gòu);(5)生物力學(xué)檢測:固定期4周的大鼠股骨行Micro-CT檢查后行三點彎曲生物力學(xué)試驗,通過檢測牽拉區(qū)域新生骨組織的最大彎曲強度等指標(biāo)來判斷骨組織成熟度。結(jié)果:(1)X線檢查:固定期第2周:A組牽拉間隙內(nèi)未見明顯新骨形成,B組和C組牽拉間隙內(nèi)可見牽拉端兩側(cè)有少量新骨形成,B組外骨痂形成較明顯;D組在牽拉間隙內(nèi)可見明顯新骨形成,牽拉間隙明顯縮小。固定期第4周:A組牽拉間隙內(nèi)有明顯新骨形成,截骨線清晰可見;C組牽拉間隙已基本形成骨性連接,截骨線模糊;B組及D組股骨牽拉端全部為骨性連接,但B組牽拉間隙內(nèi)骨痂密度低于D組。固定期第6周:A組牽拉間隙已基本形成骨性連接,截骨線模糊;B組、C組及D組股骨牽拉端全部為骨性連接,D組大鼠新生骨組織的重塑優(yōu)于其它3組。固定期第8周:A組、B組、C組及D組股骨牽拉端全部為骨性連接,截骨線消失,外骨痂部分吸收,新骨開始塑形,D組大鼠新生骨組織的重塑優(yōu)于其它3組。(2)Micro-CT檢查:三維重建圖像可見A組牽拉端兩側(cè)有新生骨組織生成,牽拉間隙明顯,骨質(zhì)不連續(xù);B組、C組牽拉間隙已基本全部被新生骨組織填充,骨皮質(zhì)基本連續(xù),截骨線基本消失;D組牽拉間隙全部被新生骨組織填充,截骨線完全消失,骨皮質(zhì)連續(xù),與其它幾組相比增厚明顯增加。骨組織基本參數(shù)測量結(jié)果顯示,D組新生骨組織體積(BV)和骨密度(BMD)明顯高于其它3組,與A組、B組和C組之間有差異(P0.05),任意兩組之間均有差異(P0.05),差異有統(tǒng)計學(xué)意義。(3)RT-PCR檢測:D組大鼠的Runx-2、OPN、ALP、OCN等成骨相關(guān)基因表達量明顯高于其它組,與A組、B組和C組之間有差異(P0.05),B組、C組與A組兩兩之間均有差異(P0.05),差異有統(tǒng)計學(xué)意義。(4)組織學(xué)檢測:固定期4周HE染色:A組牽拉間隙內(nèi)可見大量纖維組織及肥大軟骨細胞,B組和C組牽拉間隙中心仍有少量纖維組織及軟骨組織存在,而D組牽拉間隙內(nèi)充滿新生骨痂;固定期8周HE染色:A組牽拉端已基本形成骨性連接,但骨小梁數(shù)量較少、排列不規(guī)則,外骨痂明顯;B組和C組牽拉間隙內(nèi)骨小梁數(shù)量與A組相比顯著增多、體積變大,B組骨小梁開始按照牽拉方向有序排列;D組大鼠骨皮質(zhì)基本形成,骨小梁體積明顯增大,沿牽拉方向排列,髓腔部分再通,新生骨組織成熟度明顯優(yōu)于其它3組。(5)生物力學(xué)檢測:D組大鼠股骨最大彎曲強度明顯大于其它3組,D組的抗彎曲強度與A組、B組及C組之間有差異(P0.05),且任意兩組之間均有差異(P0.05),差異有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)論:單獨應(yīng)用基質(zhì)細胞衍生因子(SDF-1)和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)均可以促進DO過程中新骨的生成,縮短DO的治療周期;但SDF-1比VEGF對牽拉成骨的促進作用更強;聯(lián)合應(yīng)用SDF-1和VEGF能實現(xiàn)骨與血供的聯(lián)合重建,并能放大單一生長因子的效應(yīng),兩者在生物學(xué)功能上形成互補,成骨效應(yīng)優(yōu)于其單獨應(yīng)用;這為生長因子的聯(lián)合應(yīng)用縮短DO治療周期提供了一種新的具有可行性的方法。
【學(xué)位授予單位】：濱州醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R68
【圖文】：

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本文編號：2727293