比较使用异种移植冻干皮质牛骨移植的有效性,同种异体移植物冻干皮质新西兰白兔,异种移植羟磷灰石牛,和异种移植软化骨基质牛股骨干骨缺损的白兔:体内实验研究

文摘

自体骨移植是金标准治疗骨缺损,但它可能很难在公司和排斥反应。本研究旨在比较冻干异种移植的有效性,冻干同种异体移植物,羟基磷灰石异种移植,软化骨基质异种移植在股骨干骨移植填充骨缺损的白兔。三十雄性新西兰白兔被分成五组。与异种移植冻干骨缺损了相应皮层牛,同种异体移植物冻干皮质新西兰白兔,异种移植羟磷灰石牛,和异种移植骨软化矩阵牛。没有用于移植对照组。VEGF、成骨细胞和编织骨高在同种异体移植物冻干皮质新西兰白兔(平均5.6625 ( ))和异种移植软化骨基质牛(平均5.2475 ( )钙化的编织骨已经看到在后者的第二周。有一个减少的编织骨(平均4.685 ( )纤维组织(平均41.07 ( )在异种移植软化骨骼矩阵牛。免疫球蛋白g高架在控制和所有的学习小组但不显著( )。在异种移植骨愈合过程软化骨基质牛比异种移植更有效的羟磷灰石牛,同种异体移植物冻干新西兰白兔,异种移植冻干牛,皮质和控制。

1。介绍

骨缺陷,如图1经常发生由于创伤、肿瘤、骨炎,植入物松动,或纠正截骨术。这些骨缺陷应该充满骨移植“桥”缺陷(1,2]。如今,移植骨移植是第二个最常见的程序执行输血后(3]。然而,管理骨缺损是一个具有挑战性的问题,因为它需要高成本一直以来增加的需求由于全世界大量的操作(每年4数以百万计操作)需要使用骨移植(4]。在印尼,骨移植的需要已经开始增加增加与骨创伤病例的缺陷和肿瘤切除情况下需要植骨来弥补缺陷。基于组织的数据银行Soetomo总医院博士使用植骨从62增加使用在2010年到75年和178年使用2011年和2012年,分别为(5]。

自体骨移植成为osteoinduction的金标准,因为它的能力,osteoconduction,骨和成为第一选择各种专家和矫形外科医生(6- - - - - -8]。然而,这种自体骨移植供体部位疼痛有缺点和潜在发生局部血肿等并发症,骨折和有限的可用性(7- - - - - -9]。由于自体移植骨的高发病率和有限的可用性,它是找到一个替代骨同种异体移植物(4]。

异体骨一直被用作天然替代品的骨缺损(4]。同种异体移植物的优点是,移植物大小可以调整。但是它也有缺点,如疾病的传播,排斥反应,graft-host结不愈合,贪污吸收,同种异体移植物的骨折,捐赠者的局限性(6,9,10]。后来,异种移植被发现,类似于同种异体移植物功能和并发症(9]。在制造过程中,冷冻干燥导致骨强度下降幅度最大;因此测试方法从教授弗兰克·德克斯特的组织银行选择约克郡,适应了各种组织银行在亚太地区。然而,骨强度仍将减少(11]。

冻干同种异体移植物短缺和冻干异种移植鼓励羟基磷灰石(HA)的创建。最独特的性质HA材料是其相似的骨矿物相。这种相似性导致良好的综合分析能力和生物相容性。哈也被认为是有成骨生长因子的载体和良好的成骨细胞群也被添加到哈自哈功能介绍运输生物活性(8]。HA具有很高的机械强度和生物降解性,但有缺点,如小轴和有毒的降解产物(3]。所有这些限制的骨移植导致软化骨基质的发明,也有综合分析和论述属性(12]。

软化骨基质(DBM)是一种处理的同种异体的骨头粉碎并使用盐酸脱钙作用。结果矿物成分的损失保留的I型胶原蛋白,noncollagenous蛋白质,和论述经济增长因素,包括不同浓度的骨形成蛋白(bmp),生长分化因子、转化生长因子的可能性(TGF-b1, TGF-b2, TGF-b3)。这个内容,DBM属性综合分析和论述。DBM是吹捧为一个优秀的移植材料填充骨缺损,长骨骨折不愈合,由于骨折急性骨缺损,和脊柱手术过程。DBM综合分析能力一直被视为动员的结果从各种生长因子包含在细胞外基质中去矿化作用过程,从而使有效的生物活性分子可在主机环境。感应经常发生由于综合分析因素之间的相互作用和干细胞。公布的综合分析因素的捐赠者骨软化被认为是刺激现有干细胞进行成骨分化,导致组织变革,从而帮助骨骼愈合(12]。

在骨愈合,血管内皮生长因子(VEGF)是需要形成微血管。微血管的存在,预计由破骨细胞吞噬作用更快地发生之后,增加成骨细胞将加速编织骨的形成和纤维组织退化(12]。然而,异体或异种移植的条款是担心产生排斥反应的免疫反应(13]。它变成了一个专家考虑的选择骨科移植的使用。基于这些情况,作者进行了一项研究冻干牛骨愈合的有效性上,冻干同种异体移植物,羟磷灰石牛,软化骨基质牛来填补小骨骨干缺陷。

2。材料和方法

随机化后测控制组设计进行雄性新西兰白兔,30日重约2.5 - -3.0公斤。所有的兔子都是与肌肉注射氯胺酮麻醉(40毫克/公斤)和甲苯噻嗪(13毫克/公斤)。皮肤切口是在前,做1厘米的外侧上髁股骨(骨干)。骨膜也打开了。骨缺损是用2.5毫米直径和深度的2毫米(穿透髓质)。所有的兔子被随机和均匀分成15组。缺陷满心冻干皮质牛,冻干皮质新西兰白兔,牛羟磷灰石和软化骨基质牛三组被分配为每个材料。其余三组是对照组。植入后,骨膜和皮下组织与2 - 0可吸收线缝合。皮肤被关闭3 - 0可吸收线和防水石膏覆盖着。 Cephazolin was given through intramuscular injections during surgery until 3 days after surgery.

免疫组织化学评价是由周1,2,4控制和学习小组。苏木精和伊红染色组织学进行了评估和检查通过光学显微镜使用两个独立的观察者。排斥反应是通过计算检查中的免疫球蛋白g血清学反应的微血管,破骨细胞、成骨细胞、骨,和广泛的编织纤维组织移植物周围的100 x 400 x放大组织病理学检查和VEGF和免疫球蛋白g计算免疫组织化学检查。

3所示。结果

血管内皮生长因子在所有组和减少高周2和4中数量最高的同种异体移植物冻干皮质新西兰白兔集团之间没有显著差异的同种异体移植物冻干皮质新西兰白兔和软化骨基质牛组( )如图2。

微血管如图3在第1周和减少高周2和4组,在最高的同种异体移植物冻干皮质新西兰白兔组。有显著差异在软化骨基质牛组在1周( )和星期4 ( 在第2周(),但不显著 )。

成骨细胞,如图4显示显著差异在所有组周1,2,4。也获得了最高增加成骨细胞在2周组除了对照组。成骨细胞在同种异体移植物冻干皮质新西兰白兔组高于软化骨基质牛组。在星期1(不重要 在星期2(),但它是重要的 )和星期4 ( )。

破骨细胞,如图5显示显著差异在星期1在所有组( ),也在控制在4周,牛羟磷灰石,冻干皮质牛组( )。获得最多的破骨细胞对照组1周。之间没有显著差异软化骨骼矩阵牛和冻干皮质牛集团在1周( )。

编织骨图所示6软化骨基质之间表现出显著差异在2周牛和所有组( )。在所有组除了有增加软化骨基质牛组在2周。编织骨软化骨基质牛下降在星期2和4。

图7显示显著差异平均宽度的纤维组织的团体在周1,2,4。宽度增加,纤维组织在星期4星期2所示和减少在所有组除了软化骨基质牛组。软化骨基质牛下降在星期2和4。所有组之间有显著差异在1周( ),但在星期2和4无显著差异( )。

没有显著差异的免疫球蛋白g组在1周( ),第2周( ),周4 ( )如图8。

在对照组,如图9有增加VEGF在星期1其次是增加微血管和破骨细胞的形成。纤维组织高的宽度,而编织骨的更少。VEGF在2周下降,形成伴随着减少微血管和破骨细胞的形成。成骨细胞增加编织骨和纤维组织的形成。VEGF在周4的数量在减少微血管的陪同下,成骨细胞,和编织骨,而增加破骨细胞和纤维组织。免疫球蛋白g在星期2和星期4中增加减少。

在冻干皮质牛组,如图10,VEGF在星期1的增加伴随着增加微血管和破骨细胞形成和导致破骨细胞的吞噬作用。纤维组织高的宽度,而编织骨的更少。VEGF在2周下降,形成伴随着减少微血管和破骨细胞的形成。成骨细胞增加编织骨和纤维组织的形成。VEGF在星期4和微血管减少很低。破骨细胞和成骨细胞和编织骨形成下降非常轻微,变成板层骨少数量的纤维组织。免疫球蛋白g在星期2和4但不显著下降。

在同种异体移植物冻干皮质新西兰白兔组,如图11,VEGF在星期1增加高微血管和成骨细胞,开始增加编织骨的形成和纤维组织。VEGF在2周下降以及微血管和破骨细胞的数量,但成骨细胞增加。其次是编织骨的形成和纤维组织在2周最高。VEGF、微血管、成骨细胞、破骨细胞和纤维组织在4周下降。编织骨已经转变为板层骨。免疫球蛋白g成立于星期1和星期2中增加但不显著,然后在4周下降。

在牛羟磷灰石组,如图12,VEGF在星期1增加高微血管和成骨细胞,开始增加编织骨的形成和纤维组织。VEGF在2周下降以及微血管和破骨细胞的数量,但增加成骨细胞。其次是编织骨的形成和纤维组织在2周最高。VEGF、微血管、成骨细胞、破骨细胞和纤维组织在4周下降。免疫球蛋白g成立于1和增加每周2,但不显著,然后在4周下降。这类似于同种异体移植物冻干皮质新西兰白兔组。

在软化骨基质牛组,如图13,VEGF是星期1中的最高其次是微血管数量、破骨细胞、纤维组织、编织骨。成骨细胞获得高在2周。VEGF,微血管、破骨细胞和纤维组织然后在4周下降。编织骨钙化在2周下降。所有组件明显降低在4周。免疫球蛋白g高1和减少在星期2和4。

在软化骨基质牛集团、破骨细胞和成骨细胞存在高数量的编织骨和纤维组织在星期1中,组织学检查如图(14日)。在第二个星期,有减少的纤维组织和编织骨,以及成骨细胞和破骨细胞,由于钙化(如图的过程14 (b))。在星期4中,纤维组织和编织骨减少用薄的编织骨已经钙化,不清楚证明保证金编织骨和本机骨之间,如图14 (c)。

图15显示软化在骨愈合骨基质牛组与其他组在4周。治疗(箭头)软化骨基质牛已经类似于原始的骨头,骨头等利润率,规模和多孔较小,纤维组织薄不是其他组(图一样厚15 (e)),而在其他组织中,我们可以清楚地看到的保证金与本机骨愈合过程(数据(15日)- - - - - -15 (d))。

图16显示每组免疫球蛋白g的反应。没有区别在免疫球蛋白g的反应结果的组在周1、2和4。

4所示。讨论

评估的VEGF, VEGF的形成是在同种异体移植物软化骨骼矩阵牛和冻干新西兰白兔,但是在4周两组之间没有差别。最高的微血管增加在所有组在第一周。VEGF形成上升可能受到osteoinduction软化骨基质的牛。VEGF形成诱导血管生成加速度上升。这是与之前的研究一致,VEGF促进血管增生形成骨修复和骨代谢14- - - - - -16]。成骨细胞在2周增加所有组除了羟磷灰石牛,破骨细胞数量的增加在星期2和4周下降。编织骨形成在1和增加了周2周组除了软化骨基质牛,即在这一组最高的编织骨被发现在周1和周下降2由于钙化。愈伤组织形成的过程中会发生从第一周将在第二周最大一起直到愈合发生钙化。

这项研究没有发现显著差异在星期4骨愈合过程中在冻干新西兰白兔,冻干牛,皮质和羟磷灰石牛组。与先前的文献也指出,这是在相反的同种异体移植骨愈合过程比异种移植的17]。这可能发生,因为制造一个好的异种移植的过程,使骨与骨移植骨的愈合过程。本研究发现,在没有区别与同种异体移植物相比羟磷灰石骨的愈合过程。这与以前的研究一致18]。

软化形成骨基质牛获得最高的VEGF在星期1结合高数量的微血管,成骨细胞、破骨细胞和纤维组织编织骨,这比第一周已经缩小。在第二周,编织骨的钙化导致编织骨的数量减少和纤维组织。

从这项研究中,软化骨基质牛组的骨愈合过程发生的速度比其他组。本研究同意之前的研究成果,得出的结论是,骨愈合在HA (DBM比19]。

评估所有组的免疫球蛋白g没有发现显著差异。在对照组中,免疫球蛋白的增加表明,免疫反应没有显著差异仍然存在。这不同于之前的研究成果,指出,免疫反应发生在异种移植相比,同种异体移植物(17]。免疫反应可以最小化具有良好的处理技术。此外,免疫反应在羟磷灰石可以忽略20.根据这项研究的结果)。

5。结论

在软化骨骼愈合骨基质牛组比羟磷灰石牛更有效,冻干新西兰白兔,冻干皮质牛和对照组。

附加分

未来的工作。本研究旨在寻找自体移植骨的替代治疗某些骨科案件。自体骨移植仍然是黄金标准与少量的可用的来源等几个限制,难以获得理想的形状,并最终可能不必要的施主能级发病率。这些产品,特别是从牛骨软化骨基质,是研究为了确定最好的替代自体骨移植,使未来的大规模生产。这种材料未来的研究是测试接枝对压缩的结构强度和弯曲力,确定其功效在解决骨缺陷问题。治疗骨折不愈合或骨缺损病例使用异种移植尚未产生令人满意的结果。理想的骨移植物应该天生就拥有骨生成,论述,综合分析特征。获得理想的植骨的所有特征,当前正在进行的和未来的研究旨在升级之前提到的产品的功效。该方法的研究是组织工程的应用原则,播种干细胞移植骨。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

引用

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