新型骨植入材料多孔钽-骨结合界面成骨以及相关成骨因子的表达及意义

发布时间:2018-08-10 19:19
【摘要】:背景:具有自主知识产权的国产多孔钽材料具有无毒性及良好的生物相容性,前期体内外实验研究得出结论:国产多孔钽无毒性,具有良好的生物相容性,具有促成骨作用。此次实验是多孔钽-骨界面成骨机制的探讨。目的:观察多孔钽兔股骨植入后钽-骨结合界面成骨形态特点及成骨相关因子整合素β1及纤维粘连蛋白的表达,探讨多孔钽骨内植入钽-骨界面骨整合的生物学机制。方法:实验采用自身对照方法,取日本大耳白兔制备双侧股骨髁骨缺损模型,同一动物左侧股骨内植入多孔钽棒为实验组,右侧股骨内植入异体骨为对照组。术后2,4,8周于骨缺损部位取材,石蜡切片、硬组织切片光镜观察多孔钽与宿主骨交界处成骨形态特点;扫描电镜观察多孔钽-骨界面成骨特征;免疫组织化学检测整合素β1及纤维粘连蛋白的表达。结果与结论:(1)多孔钽棒植入后与宿主骨结合紧密。石蜡切片苏木精-伊红染色结果显示:界面纤维膜早期疏松、较厚,晚期致密较薄,界面出现片状成骨;(2)硬组织切片观察:2周时钽-骨界面已出现新生骨及小血管并向孔隙内生长;4、8周时钽-宿主骨界面新生骨增多并与宿主骨连接成片,骨小梁成熟;(3)扫描电镜下可见成骨细胞在多孔钽表面及孔隙内生长,晚期骨质成熟并见板层骨;(4)免疫组化结果显示:多孔钽骨植入2周时实验组整合素β1的表达显著低于对照组(P0.05);而纤维粘连蛋白的表达在两组之间比较差异均无显著性意义(P0.05);整合素及纤维粘连蛋白的表达在2,4,8周时均呈递减趋势;(5)结论:多孔钽有利于成骨细胞在其表面及孔隙内黏附,整合素β1及纤维粘连蛋白在成骨初期钽-骨界面表达增高,可能对早期成骨起促进作用,而在骨成熟期表达则降低,有利于骨整合及改建。
[Abstract]:Background: domestic porous tantalum with independent intellectual property rights has no toxicity and good biocompatibility. Previous studies in vivo and in vitro have concluded that domestic porous tantalum is nontoxic, has good biocompatibility and has the function of promoting bone. This experiment is a probe into the mechanism of porous tantalum-bone interface osteogenesis. Aim: to observe the osteogenic characteristics of tantalum-bone binding interface and the expression of integrin 尾 _ 1 and fibronectin in porous tantalum rabbit femur implants, and to explore the biological mechanism of tantalum-bone interface bone integration after porous tantalum implantation. Methods: the model of bilateral femoral condylar defect was established in Japanese large ear white rabbits by using self-control method. The same animal had porous tantalum rods implanted in the left femur as experimental group and allogeneic bone in right femur as control group. The bone morphology of porous tantalum at the interface between porous tantalum and host bone was observed by light microscope, and the osteogenic characteristics of porous tantalum bone interface were observed by scanning electron microscope (SEM). The expression of integrin 尾 1 and fibronectin was detected by immunohistochemistry. Results and conclusions: (1) porous tantalum rods were closely bound to the host bone after implantation. The results of hematoxylin-eosin staining on paraffin sections showed that the interfacial fibrous membrane was looser and thicker at the early stage and denser and thinner at the later stage. (2) New bone and small blood vessels appeared at the Tantalum bone interface at 2 weeks after 2 weeks and grew into the pore at 48 weeks after the growth of the new bone, the new bone of the tantalum host bone interface was increased and connected with the host bone. (3) the growth of osteoblasts in porous tantalum surface and pore was observed under scanning electron microscope. (4) the expression of integrin 尾 1 in the experimental group was significantly lower than that in the control group at 2 weeks after porous tantalum implantation (P0.05), while the expression of fibronectin had no significant difference between the two groups. The expression of integrin and fibronectin decreased after 8 weeks. (5) porous tantalum was beneficial to the adhesion of osteoblasts on their surface and pores. The increased expression of integrin 尾 1 and fibronectin at the tantalum-bone interface in the early stage of osteogenesis may promote early osteogenesis, but decrease in the mature stage of bone, which is beneficial to bone integration and remodeling.
【作者单位】: 华北理工大学医学实验中心;河北省遵化市人民医院病理科;华北理工大学基础医学院;华北理工大学附属医院骨科;
【基金】:国家科技部科技支撑课题(2012BAE06B03) 河北省科技支撑课题(16277776D) 河北省医学科学研究重点课题计划项目(20160225) 华北理工大学大学生创新计划(X2015045)~~
【分类号】:R318.08;R687

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号:2175952

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