PL修饰多孔钽植入兔股骨髁钽-骨界面成骨机制的体内实验研究

发布时间：2020-04-18 03:51

【摘要】：目的建立兔股骨髁骨缺损模型,通过组织学检测方法观察钽-骨界面成骨情况及相关成骨蛋白表达,研究钽-骨界面成骨机制,评估PL修饰国产多孔钽支架的骨修复能力,为其临床应用提供理论基础及科学依据。方法1实验材料及分组:选取数枚大小适宜的的国产多孔钽支架材料,超声清洗,部分使用PL进行修饰,备用。将36只实验兔随机分为3组:PL多孔钽组、多孔钽组及空白对照组。2手术步骤:将实验兔麻醉后,取左股骨外髁处去毛、备皮、消毒、铺单,于左股骨外髁处取长约2.5cm的切口,切开皮肤及皮下组织,逐步暴露股骨外髁,使用3mm克氏针骨架钢丝钻入股骨外侧髁,制造大小适宜的腔隙性骨缺损。将多孔钽支架植入各组实验兔骨缺损处,支架尽可能贴近宿主骨孔道壁,空白对照组只制造骨缺损,不植入多孔钽支架。使用可吸收线缝合切口,术后予以抗感染处理。3术后实验动物基本状况观察。4取材及标本解剖观察:各组实验兔分别于术后2、4、8、16周处死,取材并查看各组骨缺损处的解剖情况。5组织学检测:HE染色观察钽-骨界面成骨情况;免疫组织化学检测相关成骨蛋白Integrin-β1、Vinculin、F-actin、p38及pp38表达,图像采集后,使用Image-ProPlus 6.0图像分析软件进行半定量分析得出IOD值后进行统计学分析;硬组织切片Goldner三色染色法观察国产多孔钽支架新骨长入的不同阶段,VG染色行新生骨计量学分析。6钽-骨界面扫描电镜:观察国产多孔钽支架成骨细胞附着及新骨长入情况。结果1术后2天时间内,实验兔精神状态不佳,活动量少,进食少许饲料及饮用水,粪便量较术前明显减少。1周后实验兔活动量明显增加,饮食及精神状况恢复正常;2周后肢体活动基本恢复正常;术后伤口无红肿,渗液及支架脱出等现象。2标本大体观察:术后各时期解剖观察切口处均无明显炎症反应,多孔钽支架未见松动及脱出。各组支架逐渐被新生组织覆盖,而空白对照组新生骨痂少,骨修复效果不如另外两组。3 HE染色结果显示:术后2周各组可见少量结缔组织、毛细血管及成骨细胞,未见明显新生骨痂;术后4周PL多孔钽组较多新生软骨基质,多孔钽组少量新生软骨,空白组未见明显软骨痂;术后8周PL多孔钽组及多孔钽组支架基本被新生骨痂覆盖,空白组少量骨痂;术后16周各组支架均被新生组织完全覆盖,PL多孔钽组及多孔钽组硬骨痂明显多于空白组。4免疫组化结果显示:Integrin-β1、Vinculin及F-actin:术后各时间点PL多孔钽组及多孔钽组表达均高于空白对照组,术后2、4周PL多孔钽组表达高于多孔钽组(P0.05);PL多孔钽组4周表达均高于其他时间点,多孔钽组和空白对照组术后8周表达均高于其他时间点(P0.05)。p38:术后各时间点PL多孔钽组及多孔钽组表达高于空白对照组,术后2、4、8周PL多孔钽组表达高于多孔钽组(P0.05);PL多孔钽组4周表达均高于其他时间点,多孔钽组和空白对照组术后8周表达均高于其他时间点(P0.05)。pp38:术后2、4、16周PL多孔钽组表达显著高于空白对照组(P0.05),各时间点多孔钽组表达均高于空白组,术后2、4、8周PL多孔钽组表达高于多孔钽组(P0.05)。PL多孔钽组4周表达均高于其他时间点,多孔钽组和空白对照组术后8周表达均高于其他时间点(P0.05)。5硬组织切片观察:早期多孔钽孔隙内可见零星橘红色新生类骨质,随植入时间的延长,孔隙内橘红色新骨及绿染矿化骨逐渐增多,骨质逐渐成熟。新骨长入计量分析显示:同一时间点PL多孔钽组新骨面积分数均高于多孔钽组(P0.05),两组新骨面积分数均随支架植入时间延长逐渐增大,术后16周新骨面积分数均高于其他时间点(P0.05)。6扫描电镜结果:同一时间点PL多孔钽组支架成骨细胞数量及骨胶原纤维多于多孔钽组,新骨逐渐长入支架孔隙内,支架逐渐被新骨包绕。结论1 PL修饰的国产多孔钽支架材料拥有更强的骨修复能力。2 PL可促进新骨长入多孔钽内部孔隙,并加速新骨成熟。3 PL可促进相关成骨蛋白Integrin-β1、Vinculin、F-actin早期表达,激活p38MAPK通路,促进成骨细胞早期迁移、黏附、增殖及分化。
【图文】：

图 1 国产多孔钽外观Fig. 1 The appearance of homemade porous tantalum3）PL 修饰多孔钽支架手术前 1 天，将置于-80℃冰箱备用的 PL 取出解冻，至于 4℃冰箱暂时保存经超声清洗，高温高压灭菌后的多孔钽支架材料浸泡在 PL 中，置于 4℃冰箱过育，术前现取现用。4）实验分组实验兔由华北理工大学动物实验中心供应，实验过程中对动物的处置均契动物福利准则》，并取得华北理工大学实验动物伦理委员会的审批。36 只实验机分为 3 组：PL 多孔钽组及多孔钽组各 16 只，空白对照组 4 只。为减少对实的损伤程度，提高术后存活率，仅选择在每只实验兔的左股骨外髁处制造骨，，植入相应的多孔钽材料。5）动物模型建立与手术方法

华北理工大学硕士学位论文在骨缺损处植入经 PL 修饰的多孔钽支架，多孔钽组在骨缺损处植入未经孔钽支架，支架尽可能贴近宿主骨隧道壁（图 3）。空白对照组只做骨缺入多孔钽支架。多孔钽支架植入后再次用无菌生理盐水冲洗，清点手术器，用可吸收线间断逐层缝合伤口，切口处涂抹碘伏消毒，不做固定。术后注射青霉素 40 万 u/只，连续注射 3 天，分笼饲养。
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R68

【参考文献】

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本文编号：2631685