CAJ | 학술논문

目的：以纳米羟基磷灰石（Nano-HA）为载体支架，复合重组人骨形态发生蛋白-2（rhBMP-2）构建 Nano-HA 复合 rhBMP-2人工骨（Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨），植入兔桡骨缺损，探讨 Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨局部成骨活性及修复兔桡骨骨缺损的能力，为临床骨缺损治疗提供理论依据。方法将36只成年的新西兰雄性大白兔随机分为 Nano-HA/rhBMP-2复合人工骨组（A 组）、Nano-HA 人工骨组（B 组）、空白组（C 组）3组，每组12只，制作成桡骨为12 mm 的骨缺损模型。A 组植入 Nano-HA/ rhBMP-2复合人工骨；B 组植入 Nano-HA 人工骨，C 组不植入任何材料。植入后于4、8、12周行大体观察、血清碱性磷酸酶（ALP）检测、X 线摄片、组织学观察及生物力学检测。结果1）与术前比较，3组 ALP 含量术后4周均明显升高（P ＜0．05），术后8周达最高峰（P ＜0．05），之后开始下降，在12周时 ALP 含量均较术前显著升高（P ＜0．05）；3组术后4、8、12周 ALP 含量比较差异均有统计学意义（P ＜0．05）。2）X 线片表现：术后12周 A 组植入材料完全降解，骨皮质连接完成，骨缺损完全修复；B 组材料大部分降解，有大量骨密度影，有大量骨痂形成，骨髓腔基本再通，骨缺损大部分修复；C 组骨折断端光滑硬化吸收，无骨质长入，骨髓腔封闭，形成骨不连。3组术后4、8、12周 Lane-Sandhu X 线骨形成评分 A 组＞B组＞C 组，差异均有统计学意义（P ＜0．05）。3）组织学表现：术后12周 A 组材料完全降解，大量的板层骨形成，骨痂完成塑形，骨缺损修复；B 组材料大部分降解及密质骨形成，有大量新生骨组织，骨缺损大部分修复；C 组骨缺损断端大量的纤维组织形成，未见新骨形成，断端骨不连。3组术后4、8、12周 Lane-Sandhu 组织学骨形成评分 A组＞B 组＞C 组，差异均有统计学意义（P ＜0．05）。4）三点抗弯生物力学检测 A 组标本术后4、8、12周均显著高于B 组（P ＜0．05）。结论Nano-HA/ rhBMP-2复合人工骨比 Nano-HA 人工骨具有更强的成骨能力，明显缩短了骨缺损愈合时间。Nano-HA/ rhBMP-2复合人工骨在修复长骨骨缺损方面具有潜在的临床价值，为临床骨缺损修复材料的选择提供了理论依据。目的：以納米羥基燐灰石（Nano-HA）為載體支架，複閤重組人骨形態髮生蛋白-2（rhBMP-2）構建 Nano-HA 複閤 rhBMP-2人工骨（Nano-HA/rhBMP-2複閤人工骨），植入兔橈骨缺損，探討 Nano-HA/rhBMP-2複閤人工骨跼部成骨活性及脩複兔橈骨骨缺損的能力，為臨床骨缺損治療提供理論依據。方法將36隻成年的新西蘭雄性大白兔隨機分為 Nano-HA/rhBMP-2複閤人工骨組（A 組）、Nano-HA 人工骨組（B 組）、空白組（C 組）3組，每組12隻，製作成橈骨為12 mm 的骨缺損模型。A 組植入 Nano-HA/ rhBMP-2複閤人工骨；B 組植入 Nano-HA 人工骨，C 組不植入任何材料。植入後于4、8、12週行大體觀察、血清堿性燐痠酶（ALP）檢測、X 線攝片、組織學觀察及生物力學檢測。結果1）與術前比較，3組 ALP 含量術後4週均明顯升高（P ＜0．05），術後8週達最高峰（P ＜0．05），之後開始下降，在12週時 ALP 含量均較術前顯著升高（P ＜0．05）；3組術後4、8、12週 ALP 含量比較差異均有統計學意義（P ＜0．05）。2）X 線片錶現：術後12週 A 組植入材料完全降解，骨皮質連接完成，骨缺損完全脩複；B 組材料大部分降解，有大量骨密度影，有大量骨痂形成，骨髓腔基本再通，骨缺損大部分脩複；C 組骨摺斷耑光滑硬化吸收，無骨質長入，骨髓腔封閉，形成骨不連。3組術後4、8、12週 Lane-Sandhu X 線骨形成評分 A 組＞B組＞C 組，差異均有統計學意義（P ＜0．05）。3）組織學錶現：術後12週 A 組材料完全降解，大量的闆層骨形成，骨痂完成塑形，骨缺損脩複；B 組材料大部分降解及密質骨形成，有大量新生骨組織，骨缺損大部分脩複；C 組骨缺損斷耑大量的纖維組織形成，未見新骨形成，斷耑骨不連。3組術後4、8、12週 Lane-Sandhu 組織學骨形成評分 A組＞B 組＞C 組，差異均有統計學意義（P ＜0．05）。4）三點抗彎生物力學檢測 A 組標本術後4、8、12週均顯著高于B 組（P ＜0．05）。結論Nano-HA/ rhBMP-2複閤人工骨比 Nano-HA 人工骨具有更彊的成骨能力，明顯縮短瞭骨缺損愈閤時間。Nano-HA/ rhBMP-2複閤人工骨在脩複長骨骨缺損方麵具有潛在的臨床價值，為臨床骨缺損脩複材料的選擇提供瞭理論依據。
목적：이납미간기린회석（Nano-HA）위재체지가，복합중조인골형태발생단백-2（rhBMP-2）구건 Nano-HA 복합 rhBMP-2인공골（Nano-HA/rhBMP-2복합인공골），식입토뇨골결손，탐토 Nano-HA/rhBMP-2복합인공골국부성골활성급수복토뇨골골결손적능력，위림상골결손치료제공이론의거。방법장36지성년적신서란웅성대백토수궤분위 Nano-HA/rhBMP-2복합인공골조（A 조）、Nano-HA 인공골조（B 조）、공백조（C 조）3조，매조12지，제작성뇨골위12 mm 적골결손모형。A 조식입 Nano-HA/ rhBMP-2복합인공골；B 조식입 Nano-HA 인공골，C 조불식입임하재료。식입후우4、8、12주행대체관찰、혈청감성린산매（ALP）검측、X 선섭편、조직학관찰급생물역학검측。결과1）여술전비교，3조 ALP 함량술후4주균명현승고（P ＜0．05），술후8주체최고봉（P ＜0．05），지후개시하강，재12주시 ALP 함량균교술전현저승고（P ＜0．05）；3조술후4、8、12주 ALP 함량비교차이균유통계학의의（P ＜0．05）。2）X 선편표현：술후12주 A 조식입재료완전강해，골피질련접완성，골결손완전수복；B 조재료대부분강해，유대량골밀도영，유대량골가형성，골수강기본재통，골결손대부분수복；C 조골절단단광활경화흡수，무골질장입，골수강봉폐，형성골불련。3조술후4、8、12주 Lane-Sandhu X 선골형성평분 A 조＞B조＞C 조，차이균유통계학의의（P ＜0．05）。3）조직학표현：술후12주 A 조재료완전강해，대량적판층골형성，골가완성소형，골결손수복；B 조재료대부분강해급밀질골형성，유대량신생골조직，골결손대부분수복；C 조골결손단단대량적섬유조직형성，미견신골형성，단단골불련。3조술후4、8、12주 Lane-Sandhu 조직학골형성평분 A조＞B 조＞C 조，차이균유통계학의의（P ＜0．05）。4）삼점항만생물역학검측 A 조표본술후4、8、12주균현저고우B 조（P ＜0．05）。결론Nano-HA/ rhBMP-2복합인공골비 Nano-HA 인공골구유경강적성골능력，명현축단료골결손유합시간。Nano-HA/ rhBMP-2복합인공골재수복장골골결손방면구유잠재적림상개치，위림상골결손수복재료적선택제공료이론의거。
Objective To investigate the osteogenic activity of the recombinant human bone morphogenetic protein 2 (rhBMP-2)-loaded nano-hydroxyapatite(Nano-HA)composite artificial bone and its capacity to repair rabbit radial bone defects,and to provide a theory basis for clinical treatment of bone defects.Methods Radial bone defect(12 mm)was produced in 36 adult male New Zealand rabbits.Then these rabbits were randomly divided into three groups,with 12 rabbits in each group.Rabbits in group A received the implantation of rhBMP-2-loaded Nano-HA com-posite artificial bone.Rabbits in group B received the implantation of Nano-HA composite artifi-cial bone.Rabbits in group C received no implantation.General observation,serum alkaline phos-phatase(ALP)detection,radiography,histological examination and biomechanical testing were performed 4,8 and 12 weeks after implantation.Results The levels of serum ALP in the three groups significantly increased at 4 weeks after treatment,reached a peak at 8 weeks after treat-ment,and then began to decrease and significantly increased at 12 weeks after treatment(all P <0.05).There were significant differences in ALP levels among the three groups after treatment (P <0.05).Radiography showed total degradation of implants,completion of bone cortex connec-tion and complete repair of bone defects in group A,partial degradation of implants,a lot of bone density shadow,a large amount of porosis and partial repair of bone defects in group B,and frac-ture site smooth hardening absorption,marrow cavity closure and bone nonunion without bone in-growth in group C.Histological examination showed that total degradation of implants,a large a-mount of lamellar bone formation,completion of callus remodeling and repair of bone defects in group A,partial degradation of implants,compact bone formation,a lot of new bone formation and partial repair of bone defects in group B,and a lot of fibrous tissue formation and bone nonunion at fracture site without new bone formation in group C.Compared with group B,Lane-Sandhu ra-diographical and histological scores increased in group A but decreased in group C(P <0.05).In addition,three-point bending test showed that the biomechanical strength in group A was greater than that in group B(P <0.05).Conclusion The rhBMP-2-loaded Nano-HA composite artificial bone has higher osteogenic capability and results in shorter bone defect healing time than Nano-HA artificial bone.It has the potential clinical value in the repair of long bone defects and pro-vides a theoretical basis for the selection of bone defect repair materials.