擴髓治療骨折不愈合的生物學機理研究.pdf

1、目的：通過制造大鼠股骨骨折愈合模型和不穩(wěn)定性骨折不愈合模型，在細胞和分子水平探討不穩(wěn)定固定形成骨折不愈合的機理。進而采用擴髓和不擴髓兩種穩(wěn)定固定的治療方法，探討擴髓并更換粗直徑髓內釘治療骨折不愈合的生物學機理，進一步揭示影響骨折愈合的各因素之間相互作用，為臨床運用擴髓治療長骨骨折延遲愈合及不愈合提供理論依據。 方法：使用240只3月齡SD雄性大鼠，采用國際認可的標準方法制作大鼠股骨骨折愈合模型和不穩(wěn)定性骨折不愈合模型，并對骨折不

2、愈合模型進行擴髓和不擴髓兩種治療手段，共建立骨折愈合組(80只)、骨折不愈合組(80只)、擴髓治療組(40只)和不擴髓治療組(40只)。在術后1天、3天、5天、7天、14天、21天、28天和42天，取各組骨折斷端組織進行HE染色，光鏡下組織學觀察。用免疫組化法，檢測不同時間點堿性磷酸酶（ALP）、Ⅱ型膠原（Col-Ⅱ）和血管內皮生長因子（VEGF）的表達以及血管計數(shù)(VWF)，觀察各時間點骨折局部間充質干細胞分化演變方向和血管形成。抽提

3、RNA，用半定量RT-PCR法進行骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2（BMP-2）、轉化生長因子-β（TGF-β）的檢測，觀察骨折愈合的不同階段，各種生長因子優(yōu)勢表達的情況。 結果：骨折愈合組免疫組化測得堿性磷酸酶第5天開始表達增加，第21天達高峰；Ⅱ型膠原第5天開始表達增加，第14天到高峰；VEGF第1天有微弱表達，3-7天開始增加，第14天到高峰，21天后逐漸減少；血管計數(shù)前5天很少，5-7天迅速增加，隨后維持在較高水平。RT-PCR法第1

4、天就檢測到BMP-2表達，第7天達到高峰，14天后下降；TGF-β第3天出現(xiàn)，緩慢升高，第14天達高峰，隨后緩慢下降。骨折不愈合組光鏡下可見大量肥大軟骨細胞，軟骨形成期延長，骨折愈合難以進入骨形成及改建期。堿性磷酸酶表達減少，Ⅱ型膠原表達增加、時間延長，血管計數(shù)和各生長因子水平都很低。擴髓并更換粗直徑髓內釘治療組骨折愈合率很高（92.96％），與骨折愈合組比較，各時期細胞因子、堿性磷酸酶和Ⅱ型膠原表達都有所增加；初期血管分布有所改變，骨

5、內膜來源的血管受到影響，但是骨外膜和骨痂血管增加，使血供有所代償，到后期血管數(shù)量與骨折愈合組沒有顯著差異。不擴髓治療組骨折愈合率很低(6.25％)，各觀察指標與骨折不愈合組類似。 結論：骨折愈合是一個高度有序的組織學變化過程，血管形成、細胞因子表達和靶細胞增殖是骨形成的三個重要過程。這些過程中任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生障礙都有可能導致骨折不愈合。擴髓并更換粗直徑髓內釘治療骨折不愈合，能夠解除各個環(huán)節(jié)的障礙，啟動正常骨折愈合生物過程，使骨折

6、最終達到愈合。 1.骨折愈合過程中的每個階段，不同生長因子的優(yōu)勢表達，以及相應靶細胞的優(yōu)勢生長，是保證這個有序過程順利進行的關鍵。而微環(huán)境中的血管不僅是新陳代謝所必需，還能侵入軟骨組織，引起軟骨細胞的凋亡，加速軟骨的鈣化及骨組織的改建過程。 2.不穩(wěn)定性骨折不愈合，由于初期各種細胞因子產生較少，不穩(wěn)定固定又阻礙了血管的生成，影響了成骨細胞生長，所以使軟骨內化骨不能順利進行，骨折愈合停留在軟骨形成期。 3.擴髓治療

7、骨折不愈合，療效很好，因為它解除了阻礙骨折愈合的各個環(huán)節(jié)。穩(wěn)定固定改善了血管形成的條件，擴髓產生的骨泥和創(chuàng)傷帶來的血腫和炎性細胞，使各種細胞因子產生增加，保證間充質干細胞、軟骨細胞和成骨細胞募集、增殖、分化和成熟。這些靶細胞的正常生長和自分泌，使各生長因子能持續(xù)表達。因此擴髓能夠促進骨折愈合，通過擴髓，骨折不愈合能夠回到正常的骨折愈合程序中。 4.不擴髓治療骨折不愈合，療效很差，除了穩(wěn)定固定改善了血管形成的條件，并沒有增加細胞因