【文章內(nèi)容簡介】 切片3張以上，切片厚度150200 μm，然后研磨拋光至 50 μm，后用 Van Gieson染色組織切片。根據(jù)國際通用公式計算骨小梁相對體積、厚度和數(shù)量[5]，測量3次，取其平均值。血清指標(biāo)檢測：置入12周后，檢測血清中骨形態(tài)發(fā)生蛋白2和轉(zhuǎn)化生長因子β水平，骨形態(tài)發(fā)生蛋白2試劑盒由濟(jì)南奧諾生物工程有限公司提供，轉(zhuǎn)化生長因子β試劑盒由上?；鈱崢I(yè)有限公司提供，均以ELISA法檢驗，按照說明書進(jìn)行操作。 C A B圖1 各組植入體于模擬體液中浸泡28 d后的羥基磷灰石沉積情況(掃描電鏡，500)Figure 1 Deposition of hydroxyapatite immersed in the simulated body fluid for 28 days (scanning electron microscope, 500)圖注：圖中A為對照1組，羥基磷灰石沉積情況較差，材料表面結(jié)構(gòu)較為疏松；B為對照2組，羥基磷灰石沉積情況較對照1組好，材料表面結(jié)構(gòu)較為緊實；C為實驗組，羥基磷灰石沉積情況最好，材料表面結(jié)構(gòu)最為緊實。 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS ，計量資料以177。s表示，組間比較采用方差分析，P 。2 結(jié)果 Results 實驗動物數(shù)量分析 造模成功27只大鼠均進(jìn)入結(jié)果分析。 力學(xué)性能與降解性能檢測結(jié)果 實驗組力學(xué)性能顯著高于兩對照組(P )，對照2組力學(xué)性能顯著高于對照1組(P )。浸泡模擬體液發(fā)現(xiàn)，實驗組表面羥基磷灰石沉積量、降解性顯著高于其他兩組(P )，對照2組表面羥基磷灰石沉積量、降解性顯著高于對照1組(P )，見表1，圖1。 組織學(xué)骨小梁相對體積、厚度和數(shù)量檢測結(jié)果 實驗組骨小梁相對體積、厚度和數(shù)量均顯著大于其他兩組(P )，對照2組骨小梁相對體積、厚度和數(shù)量均顯著大于對照1組(P )，見表2。 血清學(xué)骨形態(tài)發(fā)生蛋白2和轉(zhuǎn)化生長因子β水平檢測結(jié)果 實驗組骨形態(tài)發(fā)生蛋白2和轉(zhuǎn)化生長因子β水平顯著高于其他兩組(P )，對照2組骨形態(tài)發(fā)生蛋白2和轉(zhuǎn)化生長因子β水平高于對照1組(P )，見表3。表1 各組植入體力學(xué)性能與降解性能的比較 (177。s)Table 1 Comparison of mechanical and degradation properties of different implant materials組別壓縮強(qiáng)度 (MPa)失重率 (%)對照1組對照2組實驗組FP177。177。177。 177。177。177。 表注：與其余兩組比較，aP 。表2 各組植入體骨小梁相對體積、厚度和數(shù)量的比較 (177。s) Table 2 Comparison of the relative volume, thickness and number of bone trabeculae among different groups組別骨小梁相對體積骨小梁厚度(μm)骨小梁數(shù)量(個)對照1組對照2組實驗組FP177。177。177。177。177。177。177。177。177。表注：與其余兩組比較，aP 。表3 各組血清學(xué)骨形態(tài)發(fā)生蛋白2和轉(zhuǎn)化生長因子β水平的比較 (177。s) Table 3 Comparison of serum bone morphogenetic protein2 and transforming growth factorβ levels among different groups組別骨形態(tài)發(fā)生蛋白2 (ng/L)轉(zhuǎn)化生長因子β (μg/L)對照1組對照2組實驗組FP177。177。177。177。177。177。表注：與其余兩組比較，aP 。3 討論 Discussion 可注射型生物玻璃的主要成分為SiOCaO、P2O3和Na2O，與人體骨類似，在材料界面與人體骨組織之間形成牢固化學(xué)鍵，連接強(qiáng)度提供很高的移植物與界面的穩(wěn)定性，傳導(dǎo)性優(yōu)于磷酸鈣骨水泥。體內(nèi)實驗表明，生物玻璃置入體內(nèi)后，可在其HCA膠原層內(nèi)發(fā)現(xiàn)已完成礦化的成熟骨細(xì)胞[23]。生物玻璃具有較好的生物相容性和生物活性，具備骨傳導(dǎo)和骨誘導(dǎo)活性，能在組織與材料之間引起細(xì)胞內(nèi)外的反應(yīng)。Kim等[24]將45S5生物玻璃制成多孔圓柱體，置入犬肌袋中，3個月后組織學(xué)觀察植入物內(nèi)有骨組織形成，證實生物玻璃具有骨誘導(dǎo)活性。Ballas等[2527]以明膠為基質(zhì)，與生物玻璃粉末和同種異體骨粉復(fù)合形成的生物材料，具有良好的骨傳導(dǎo)及骨誘導(dǎo)活性。骨形態(tài)發(fā)生蛋白是一種低分子酸性多肽，可誘導(dǎo)間充質(zhì)細(xì)胞向軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞分化，誘導(dǎo)軟骨及骨的再生。將磷酸鈣骨水泥與骨形態(tài)發(fā)生蛋白復(fù)合后可使得復(fù)合材料兼具骨傳導(dǎo)及骨誘導(dǎo)活性，可早期達(dá)到植入物與宿主骨界面的穩(wěn)定融合。Zhang等[2829]將磷酸鈣骨水泥與骨形態(tài)發(fā)生蛋白復(fù)合，置入大鼠股部肌袋及股骨缺損14 d后發(fā)現(xiàn)，肌袋內(nèi)可見軟骨樣組織形成，21 d后軟骨樣組織向骨組織分化。置入骨缺損部位的磷酸鈣骨水泥骨形態(tài)發(fā)生蛋白復(fù)合材料逐漸被新生骨取代。將殼聚糖加載的重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2與磷酸鈣骨水泥復(fù)合，置入山羊骨缺損后，與未復(fù)合骨形態(tài)發(fā)生蛋白的磷酸鈣骨水泥組及磷酸鈣骨水泥/殼聚糖組相比，復(fù)合重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2的磷酸鈣骨水泥組可顯著提高新骨生成，3周全部缺損發(fā)生骨連接，6周磷酸鈣骨水泥逐漸吸收被新骨替代[3033]。另外，在獼猴椎體成形中應(yīng)用負(fù)載重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白2的磷酸鈣骨水泥作為注射劑，2個月磷酸鈣骨水泥即發(fā)生降解，并有新骨及血管長入，6個月后，磷酸鈣骨水泥基本降解完成，被新骨取代[3435]。當(dāng)然，與人體骨組織相比生物玻璃仍然存在一定缺陷，如生物玻璃含有硅，硅在體內(nèi)不能降解，并且其代謝機(jī)制目前仍不很清楚，不論生物玻璃在人體內(nèi)置入時間的長短，其最終不可能轉(zhuǎn)化為與人體骨組織類似的物質(zhì)[36]。磷酸鈣骨水泥可任意塑形，具有良好的生物相容性、骨傳導(dǎo)性及可降解被新生骨替代等特點，具有廣闊的臨床應(yīng)用價值[37]。新型可吸收生物玻璃注射體吸收兩者優(yōu)點，預(yù)計有更佳的應(yīng)用空間，目前該類研究還較少，通過本實驗得出，實驗組力學(xué)性能更優(yōu)，表面羥基磷灰石沉積量增多，降解性增大，骨小梁相對體積、厚度和數(shù)量增加。 轉(zhuǎn)化生長因子β廣泛存在于骨組織，參與骨細(xì)胞的新陳代謝，調(diào)節(jié)促骨形成的成骨細(xì)胞與促骨吸收的破骨細(xì)胞作用，具有骨誘導(dǎo)活性，與磷酸鈣骨水泥復(fù)合置入體內(nèi)，可刺激周圍骨組織的長入。Miura等[38]將磷酸鈣骨水泥與重組人轉(zhuǎn)化生長因子β1復(fù)合后，與成骨細(xì)胞及成骨前體細(xì)胞共培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化生長因子β1不影響成骨細(xì)胞的堿性磷酸酶活性，但可明顯增加成骨前體細(xì)胞的堿性磷酸酶活性；與磷酸鈣骨水泥復(fù)合后并不影響磷酸鈣骨水泥的理化性質(zhì)，將磷酸鈣骨水泥/重組人轉(zhuǎn)化生長因子β1置入大鼠顱骨缺損，發(fā)現(xiàn)磷酸鈣骨水泥/重組人轉(zhuǎn)化生長因子β1復(fù)合物可促進(jìn)周圍骨生長及提高磷酸鈣骨水泥的降解率。另外，復(fù)合骨形態(tài)發(fā)生蛋白轉(zhuǎn)化生長因子β堿性成纖維細(xì)胞生長因子及血小板衍生生長因子的磷酸鈣骨水泥對成骨具有協(xié)同效應(yīng)[39]。 生物玻璃顆粒表面緩慢釋放的可溶性離子刺激細(xì)胞的自分泌反應(yīng)，包括骨形態(tài)發(fā)生蛋白、轉(zhuǎn)化生長因子、類胰島素生長因子、血小板衍生因子及成纖維細(xì)胞生長因子等骨誘導(dǎo)分子的分泌[40]，這些因子不僅在局部，在全身血液中仍可保持高濃度、持續(xù)釋放，有效提高造骨細(xì)胞活性、加速骨及軟骨生成、提高植入成功率[12]。研究表明，將E玻纖與P