根据世界统计,肌肉骨骼损伤残疾和死亡原因中排名第二位( 1]。根据预测的洛佩斯et al .,一年一度的欧洲的裂缝数量到2025年将增加28%(从3.5到450万例) 2]。今天,根据世界卫生组织,世界上约有4.22亿糖尿病(DM)。在接下来的25年中,专家预测糖尿病发病率的上升到6.29亿,这是一个重大的社会经济问题( 3, 4]。

总的来说,健康的肌肉骨骼伤害人的锁骨骨折占17.5%;臂骨,8.2%;前臂骨,60.8%;股骨,8.2%;和小腿的骨头,5.2% 5]。在DM病人和残疾人葡萄糖耐量,前臂骨折占21%;椎骨,18%;股骨,18%;和小腿的骨头,19% 6]。除此之外,在糖尿病患者中,延迟片段的比例合并,裂缝,假关节达到8 - 32%健康个体( 7]。

近年来,自体血小板集中已广泛应用于临床实践组织再生( 8]。高效生物药物基于富含血小板血浆(PRP)运动损伤治疗和牙科操作关节和骨骼中已经证明( 9, 10]。然而,没有足够的信息的有效性和可行性PRP使用治疗长管骨骨折的人患有慢性高血糖或2型DM。

因此,不满意的后果骨再生紊乱在糖尿病患者中,发病率高,并发症多,困难的治疗需要进一步研究和深入了解修复骨生成机制下慢性高血糖和寻找新的有效和可负担得起的治疗方法。

这项工作的目的是研究组织,极微小的,和histomorphometric功能的修复骨在大鼠慢性高血糖,以及调查的可能性PRP在断裂区域使用正确的负面影响慢性高血糖在修复骨生成过程。

70白色实验室雄性老鼠(age-7-9月)被用于实验研究。所有的动物都被分成以下组:组我控制(胫骨)动物创伤性损伤大鼠(20);与实验CH组II-animals和创伤性损伤胫骨的老鼠(20);与实验CH组III-rats胫骨和创伤性损伤,接受PRP的区域胫骨骨折大鼠(20);和组IV-animals葡萄糖稳态建模评估和确认CH(10大鼠)。

所有动物的运动活动和检查条件的外壳。然后,老鼠接受两周的隔离。实验动物在条件根据动物实验的一般道德原则(基辅,2001),赫尔辛基宣言》(2000),和欧洲公约保护脊椎动物用于实验和其他科学(斯特拉斯堡,1985)。在研究伦理和道德没有违反。老鼠在植物园室在恒定的温度下(24 - 25°C)、湿度( 60 ± 5 )%,12小时的暗光周期。当前单元格每天进行清洗。

CH组动物II, III, IV建模如下。2周,老鼠一直在消耗10%果糖水溶液代替饮用水。之后,腹腔内链脲霉素管理局(美国Sigma-Aldrich)(40毫克/公斤)和烟酸(1毫克/公斤)为每个老鼠被执行一次。对照组动物管理单腹腔内注射无菌柠檬酸缓冲。链脲霉素政府后,动物们保持在正常植物园条件为60天正常饮食。

CH建模后60天,空腹血糖、胰岛素、糖化血红蛋白和c -肽测定第四组的动物。获得的数据被用来证实CH的存在。

多洞的缺陷的胫骨中建模组我,II, III老鼠的进一步调查修复骨微-和超微结构水平。手术是在无菌条件下氯胺酮(8毫克/公斤)和甲苯噻嗪(3毫克/公斤)麻醉。30分钟手术前,动物肌内注射预防剂量的氨苄青霉素(7.5毫克/公斤)。术前准备的外科领域是由剃须的羊毛在胫骨前表面的面积和3%的酒精碘溶液三次治疗。

软组织的部分长0.8 - -1.5厘米是沿着margo前胫骨。使用便携式牙钻(无菌硼( d 1.6毫米),低革命与冷却)形成港口到骨髓中间三分之一的胫骨骨干。手术伤口和皮肤缝合关闭用3%的酒精治疗碘溶液。

I和II组动物骨缺损愈合了血凝块。第三组大鼠,为了正确的可能- CH影响修复骨生成,PRP(剂量- 0.5毫升)被引入在缝合伤口。为此,此前,2毫升的血液从尾静脉外侧收集到4毫升真空容器包含0.35毫升的10%柠檬酸钠溶液。失去的血量被无菌盐水立即恢复。选中的血液离心20分钟2000转的速度。结果,两个血组件分数在试管中观察到:较低的深红色部分(蜂窝组件)和上淡黄色部分(血清组件)。之后,上一部分的内容和分数低的上半部分是用移液器吸取并转移到另一个管。由此产生的材料是离心机15分钟2000转的速度,导致形成的两个分数:较低,富含血小板血浆和上部,platelet-poor等离子体。低分数的内容被转移到无菌管,以及调整量为1毫升10%氯化钙溶液( 11]。最终的解决方案是注入动物的伤口。

从实验动物被过量的硫喷妥钠麻醉(4毫克/ 100克体重)14日,创伤后30天(这些阶段骨愈合过程对应于细胞增殖和分化,骨形成,及其自适应重组)。

研究微观结构、左胫骨的准备部分缺陷被固定在10%福尔马林溶液。然后,去矿化作用进行了5%水氨羧络合剂B的解决方案。进一步的样本在醇脱水增加浓度和注入石蜡。然后,使用切片机MC-2,部分准备工作就绪(厚度4 - 6 μ米)。与hematoxylin-eosin染色了。一个奥林巴斯BH-2显微镜(日本)是用于光学显微镜。形态学分析的使用一个微型智能电网",微波,Digimizer计算软件(版本5.3.5)。测量以下参数:炎性浸润区(毫米²(毫米),肉芽组织区域²)、结缔组织面积(毫米²(毫米),骨组织区域²),和软骨区(毫米²)。

对于使用扫描电子显微镜的极微小的检查,受伤的右胫骨的老鼠和固定在2.5%戊二醛溶液(0.2米甲次砷酸盐缓冲 pH值 = 7.2 在1% + 4°C)和后缀OsO4解决方案(4小时+ 4°C)。脱水是通过使用一系列的酒精浓度上升。在考试之前,标本和黄金在真空”VUP-5气急败坏的说。”之后,样本被放置在扫描电子显微镜”REM 102”和拍照。

所有获得的数值数据的统计处理执行使用SPSS(17.0版本,芝加哥,美国)。常态分布验证是使用Kolmogorov-Smirnov标准实现的。数据提出了均值(M)和标准差(SD)。两组之间的差异的重要性是决定使用学生的标准( t )。被认为是显著的差异如果机会的概率( P )没有超过0.05 ( P < 0.05 )。

血液代谢参数组我(控制)和第四(CH)展示在表 1。空腹血糖( P < 0.001 )和糖化血红蛋白( P < 0.001 相比,老鼠与CH)明显高于控制动物。CH组胰岛素水平降低( P = 0.020 ),在两组之间的c -肽数量是相等的( P = 0.267 )。因此,结果证实慢性高血糖实验动物的存在。

修复成骨的组织学和极微小的分析对照组14天显示骨梁与清晰分离年轻的缺损和fibroreticular组织成纤维细胞的细胞密度高的和成骨细胞的diferons。成骨的梁表面的电子扫描显示大量的球形和立方成骨细胞细长的过程。在大多数骨小梁,骨母细胞被固定在自己的矩阵(图 1 (d))。

在动物和CH(第二组),充满了结缔组织的缺陷区域。没有完整的伤口清洗残留的炎性浸润。本地集群的中性粒细胞,巨噬细胞,淋巴细胞,脂肪细胞局部缺陷(图的中部 1 (b))。此外,chondrogenic组细胞有时发现分散在细胞浸润,胶原纤维。骨再生的电子扫描样本显示集群的圆形细胞许多薄过程。单一畸形红细胞和薄纤维已发现在细胞集团(图之间的时间间隔 1 (e))。

在第三组,排序和结缔组织转换为类骨质梁指出。最密集,这个过程发生在母亲的骨头。结缔组织的面积与大量的sinusoidal-type毛细血管无骨形成的迹象是缺陷中心(图中观察到 1 (c))。重新生成表面的电子扫描显示成骨细胞与薄长流程包围无定形矩阵(图 1 (f))。

图 2显示骨再生的组织成分结构缺陷的第14天实验。创伤后区域的对照组由结缔组织(55.44%)和编织骨组织(44.56%),其中残留的迹象炎症被保留在CH老鼠。炎性细胞浸润占领整个osteoreparation区和肉芽组织面积的8.37%,9.99%。与对照组相比,编织骨组织形成的第14天CH动物不会发生。相反,软骨小岛被发现(再生总面积的7.96%)。其余的是结缔组织再生区域(73.68%)。在一群动物收到PRP注入,缺陷网站充满了结缔组织(68.94%)和小骨骨小梁(31.06%)。没有剩余的迹象炎症,肉芽,和软骨被检测到。

30天的试验中,对照组的骨缺损是几乎完全充满新形成的骨组织。同时,新成立的编织骨组织的流程改造成片状膜骨组织已经开始。观察活跃的破骨细胞在骨梁。新的层状膜与哈弗斯运河形成骨组织包含完整的骨单位。最密集,这些过程发生在母亲的骨头。中心区域的缺陷仍然充满了编织骨组织(图 3(一个))。电子扫描缺陷区域的显示,它的表面覆盖着新形成的骨,渗透到众多超皮质血管开口和成骨细胞的裂陷(图 3 (d))。

在第二组中,不同大小的成骨的形成。观察骨小梁之间的悬殊。他们形成母体骨附近更多的结构化。有区域没有完全形成和相互联系的。核心部分的缺陷,他们有不均匀的厚度和无组织的位置。此外,有当地更换编织骨软骨缺损的环境组织(图 3 (b))。层状膜骨组织的形成在这一组没有发生。在电子扫描,缺陷表面的网站有很多intertrabecular差距满细胞和结缔组织。成骨的束的纤维结构可视化。形成完整的新形成的骨骨膜没有发生(图 3 (e))。

在第三组动物,超过一半的胫骨缺损充满了编织骨组织。初始焦点片状膜与恢复骨单位骨形成和哈弗斯附近的运河被观察到的只有母亲骨(图 3 (c))。扫描缩微复制显示缺陷的表面中心区域是由大量的胶原链。骨成骨细胞沉浸在一个类骨质的矩阵束附近观察母亲的骨头。中央区域的缺陷充满了编织骨组织和结缔组织。关于骨膜,其形成的30天的这组实验刚刚开始(图 3 (f))。

组织组成的骨再生结构的30天试验显示在图 4。在对照组,缺陷区域充满了新成立的编织骨和片状膜骨组织总面积(- 84.44%)。与CH老鼠,缺陷充满了编织骨组织(61.54%)、结缔组织(28.22%),和软骨组织(10.24%)。在第三组,形成片状膜骨才刚刚开始。缺陷主要是充满编织骨(72.03%)和结缔组织(27.97%)。

近年来,方法治疗肌肉骨骼损伤的显著改变。根据目前大多数作者的想法,PRP的使用是简单的和负担得起的和是一个微创的方式来获得自然自体介质的浓度,如胰岛素样生长因子- 1、基本成纤维细胞生长因子、血小板源生长因子、表皮生长因子,血管内皮生长、转化生长因子β,扮演了重要的角色在炎症反应衰减和坏死性细胞消除和潜在优势的数量超过现有的方法。该方法的可用性,简洁,效率,以及缺乏过敏反应开放其进一步研究的前景和更广泛地使用在临床医学( 8- - - - - - 10, 12, 13]。

研究成果报告高百分比(8 - 32%)的修复骨生成障碍2型DM患者和高血糖导致减少的软骨和成骨细胞的增殖和分化diferon细胞参与再生( 14- - - - - - 17]。我们的研究显示疾病的成骨细胞的增殖和分化diferon向纤维软骨再生的形成与CH动物。

马林等人,Hygum等人表明,CH原因违反信号分子和监管机构的协调行动修复骨生成,导致降低成骨细胞的功能,增加脂肪组织量的再生,显著抑制整合过程( 18, 19]。osteoreparation阶段的我们的分析显示延迟消除炎症的第一阶段与CH动物。因此,14天,这组包含脂肪细胞的再生和部分地方lymphocytic-leukocyte渗透。

胰岛素在骨愈合扮演重要的角色在DM患者通过刺激骨基质形成和增加成骨细胞的胶原蛋白合成。体外研究发现新成立的组织骨化和受损的软骨形成的减少由于胰岛素缺乏。研究人员发现,胶原蛋白合成水平的断裂带DM大鼠减少50 - 55%,导致力学性能恶化的新成立的组织( 20.]。在我们的研究中,我们发现受损的胶原组织成类骨质梁和不均匀形成和软骨的位置与CH骨再生的动物。

Dedukh Sykal报道关于破骨细胞密度增加,软骨样的面积的增加,疾病骨软骨组织替代,血管生成缺陷,和胶原蛋白和粘多糖的合成障碍与糖尿病动物的骨再生区域( 21]。此外,fibroreticular DM动物的骨再生组织地区明显高于控制的动物相比,这表明修复成骨过程的复杂性。与CH的形态学分析显示,在动物身上,结缔组织面积的14天修复骨生成高18.24% ( P < 0.001 )和12.66%(30天 P < 0.001 ),而对照组。

动物与CH再修复骨相比,动物与正常血糖。CH导致neoangiogenesis损伤和炎症,最终导致破坏的成骨细胞的分布和抑制氧气和养分进入再生区。同时,组织结构分解代谢紊乱和观察到的脂肪形成的细胞增殖与DM再生骨组织的动物。上述脂肪形成的细胞增加脂肪组织在断裂区域的内容,导致抑制骨碎片整合( 18, 22]。我们的研究证实,修复骨生成过程是长在动物与CH。30天osteoreparation过程,新成立的编织骨组织的面积与CH动物为22.89% ( P < 0.001 )少而控制。

在第三组(动物CH, PRP注入伤口)骨生成的第14天,剩余的迹象炎症,造粒,在形成和软骨组织再生没有探测到,不像动物,没有管理的PRP。在第30天,编织的面积骨组织再生的第三组大鼠与CH较大的动物相比,它没有PRP管理。获得的数据证实,PRP治疗减少受损组织肿胀,抑制急性炎症,促进快速从蚀变阶段转向regenerative-reparative过程( 23]。

上述数据还表明PRP的抗菌活性,这也是所示Bielecki等人研究[ 24]。作者分析了PRP的体外抗菌效果。因此,同时抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长和诱导铜绿假单胞菌增长被发现。这些数据展示了不同的微生物的PRP阻力。作者认为,结合归纳和抗菌PRP属性可以提高感染患者骨折的治疗结果和假关节。

应该说,在我们的实验中有几个重要的限制,不允许我们评估CH和PRP更有效地对骨再生的影响。特殊染色方法与免疫组织化学反应来识别成骨细胞,内皮细胞,不同类型的白细胞是不习惯。因此,成骨细胞数量,neoangiogenesis学位,和炎症性质在骨再生的网站没有准确的估计。此外,我们还没有应用PCR和免疫组织化学方法的定量和定性评估骨再生的分子标记(如骨钙蛋白、骨涎蛋白,骨形态形成protein-2和Runx2),也不允许我们来描述创伤后骨修复的特点在不同的组织在分子水平上。

因此,慢性高血糖导致炎症延迟骨内缺损的网站,这使得修复成骨更长期的过程。结果慢性高血糖对骨再生的影响也损害的成骨细胞增殖和分化的转向纤维软骨再生的形成。PRP纠正慢性高血糖的负面影响在修复成骨、促进更快炎性浸润切除骨缺损部位和成骨的梁编织骨形成和改建的成层状膜骨组织。