rhBMP-7復合rhVEGF-165肌內(nèi)誘生血管化組織工程化骨瓣的研究.pdf

1、研究背景： 復合有成骨誘導因子rhBMP-7的牛天然骨礦物BioOss顆粒會在肌肉中異位誘導成骨發(fā)生，從而實現(xiàn)可血管化移植的組織工程化骨(肌)瓣的異位預成。臨床上成功地應(yīng)用該技術(shù)在患者的背闊肌中預成個體化血管化的組織工程化骨瓣并通過移植該骨瓣修復下頜骨缺損。但該法預成的大塊組織工程化骨瓣的成骨水平不高，特別是中心區(qū)域的成骨和血管化水平均欠理想，因此提高異位預成大塊組織工程化骨瓣的成骨水平和血管化程度具有重要意義。 研究目

2、的： 相比單一應(yīng)用rhBMP-7加載組織工程支架，復合應(yīng)用rhBMP-7和血管形成誘導因子rhVEGF-165能否提高肌肉內(nèi)異位預成大塊組織工程化骨瓣的骨量、機械強度和血管化。 相比單一以BioOss顆粒作為內(nèi)支架，復合應(yīng)用自體松質(zhì)骨顆粒(AB)和BioOss顆粒作為內(nèi)支架，是否能提高肌內(nèi)異位預成大塊組織工程化骨的骨量和機械強度。 材料和方法： 本研究以8只家豬為實驗模型，并構(gòu)建6組組織工程支架復合體。支

3、架復合體以2.0×2.0×1.0cm3的微孔鈦網(wǎng)盒控制外形，內(nèi)充填以6組不同的內(nèi)支架，分別是BioOss/rhBMP-7、BioOss/AB、BioOss/AB/rhBMP-7、BioOss/rhBMP-7/rhVEGF-165、BioOss/AB/rhVEGF-165和BioOss/AB/rhBMP-7/rhVEGF-165，其中rhBMP-7的用量為660μg/支架、rhVEGF-165用量為4μg/支架。 將6組支架復合體

4、植入8只家豬的雙側(cè)背闊肌內(nèi)預成，并以多彩熒光標記各時期的成骨。12周后回收植入物，并制備成硬組織切片和圓柱形標準件。對于硬組織切片，應(yīng)用微放射攝片技術(shù)、熒光顯微鏡觀察、組織學觀察等多種手段對預成骨瓣進行定性研究，并應(yīng)用組織形態(tài)測量定量研究預成骨瓣的骨組織分布密度、殘留BioOss分布密度、骨結(jié)合的BioOss比例和早期骨形成速度。對于圓柱形標準件，通過壓縮試驗定量分析各組標本的壓縮強度。 結(jié)果： 多彩熒光標記顯示，新骨在

5、支架植入2周后即己開始形成，而在第4、5周時最活躍，在第7周時則很微弱。應(yīng)用rhVEGF-165的各組標本中多彩熒光條帶分布較未應(yīng)用rhVEGF-165者稠密，表明rhVEGF-165促進了早期新骨形成的分布。自體松質(zhì)骨的應(yīng)用并未明顯提高早期新骨形成的分布。 組織學觀察顯示，復合應(yīng)用兩種生長因子加載于BioOss者其預成骨瓣的新骨和血管分布更加均勻，新骨板層結(jié)構(gòu)明顯。復合應(yīng)用BioOss和AB者其預成骨瓣較單一應(yīng)用BioOss者

6、結(jié)構(gòu)上更加成熟，且存在大量脂肪細胞。復合應(yīng)用rhBMP-7和rhVEGF-165者其骨瓣內(nèi)殘留BioOss顆粒的骨結(jié)合較高。未結(jié)合骨組織的BioOss可被破骨細胞吸收，但過程較為緩慢。 在以BioOss為內(nèi)支架的兩組中，復合應(yīng)用兩種生長因子者預成骨瓣的骨組織分布密度為31.93％±4.31％，高于單用rhBMP-7者(t=3.567，P=0.023)。在以BioOss/AB為內(nèi)支架的四組中，復合應(yīng)用生長因子者骨組織分布密度為32

7、.66％±4.55％，高于其它組(F=3.341，P=0.041)。在復合應(yīng)用生長因子的兩組中。未顯示應(yīng)用AB顆粒能提高骨組織分布密度。 復合應(yīng)用生長因子rhBMP-7和rhVEGF-165者殘留BioOss顆粒的骨結(jié)合程度為67.12％±15.29％，較單一應(yīng)用rhBMP-7者高(t=2.866，P=0.045)，而內(nèi)支架中加用AB顆粒未提高BioOss顆粒的骨結(jié)合程度。 復合應(yīng)用生長因子者其早期成骨速度與單一應(yīng)用rh

8、BMP-7者無明顯差異，而進一步復合AB則會明顯提高(t=2.630，P=0.046)。 壓縮試驗顯示，復合應(yīng)用生長因子加載BioOss者，其預成骨瓣的壓縮強度為4.71±1.42MPa，高于單用rhBMP-7者(t=2.991，P=0.040)，而應(yīng)用自體松質(zhì)骨顆粒又進一步提高預成骨瓣的壓縮強度的趨勢(5.84±1.60MPa)，盡管尚未達到統(tǒng)計學意義(P=0.057)。 結(jié)論： 復合應(yīng)用成骨誘導因子rhBMP

9、-7和血管形成誘導因子rhVEGF-165促進肌內(nèi)預成的大塊組織工程化骨瓣的早期成骨。 復合應(yīng)用rhBMP-7和rhVEGF-165促進了肌內(nèi)預成的大塊組織工程化骨瓣的成骨和血管化，提高了BioOss的骨結(jié)合程度。 復合應(yīng)用rhBMP-7和rhVEGF-165提高了肌內(nèi)預成的大塊組織工程骨瓣的壓縮強度。 應(yīng)用AB不能提高生長因子異位誘生的大塊組織工程骨瓣的成骨分布密度。 應(yīng)用AB提高了生長因子異位誘生的大