目的:研发模仿天然骨组织细胞外基质微纳结构的多孔矿化胶原基质，探讨其对骨髓间充质干细胞(BMSCs)迁移及骨缺损的修复效果。方法:采用仿生矿化法合成多孔胶原基质支架材料，使用micro-CT、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜检测多孔矿化胶原基质微纳结构、机械性能，体外细胞共培养检测胶原基质对BMSCs细胞增殖、迁移的影响，大鼠下颌骨临界骨缺损植入支架材料后比较各组支架材料引导骨再生的能力。结果:仿生矿化法可制备疏松多孔、含纤维内纳米磷灰石的胶原基质支架材料(MIA)；与传统含纤维外磷灰石的胶原基质材料(MEA)相比，MIA具5倍以上的杨氏模量；体外接种2、14 d可观察到MIA组BMSCs细胞MTT染色和细胞渗透深度明显高于对照组，体内植入10周后MIA组缺损区域明显减小，Runt相关转录因子2(Runx2)和Osterix阳性细胞增多。结论:仿生多孔纤维内矿化胶原基质具有良好的生物学性能，可促进骨髓间充质干细胞增殖和迁移，促进新骨形成，是具备临床应用前景的骨再生支架材料。

目的:探究Masquelet诱导膜血管生成减少、生物活性降低的信号机制。方法:采用克氏针内固定的方法建立大鼠股骨临界骨缺损模型，造模成功后分别于术后2、4、6、8周取出诱导膜样本，用于生物学检测和蛋白组学分析；免疫组化检测诱导膜CD31 ＋血管数量；GO富集分析诱导膜活性降低的生物学过程；KEGG富集分析诱导膜活性降低的信号通路；Western bot检测诱导膜IL-7A、MMP8、MMP9、MMP13的蛋白表达水平。 结果:CD31免疫组织化学显示，2、4周诱导膜血管生成较多，生物活性较好；4周以后血管逐渐减少，生物活性降低。GO富集分析与诱导膜生物活性降低有关的胶原分解代谢过程，该生物学过程包含基质金属蛋白酶家族的蛋白：MMP8、MMP9、MMP13。KEGG富集分析显示，MMP9、MMP13在IL-17A信号通路中，是IL-17A的下游调节因子，并且IL-17A信号通路在诱导膜活性降低的top20通路中。Western Blot结果验证IL-17A、MMP8、MMP9、MMP13在不同时间点的诱导膜中均表达，8周相较于4周的降低差异有统计学意义。结论:IL-17A信号通路及其下游MMP8、MMP9、MMP13的表达降低是诱导膜血管生成减少和生物活性降低的关键因素。

节段性骨缺损是一种负担较大、治疗具有挑战性的疾病,其病因包括创伤、感染、肿瘤等.目前骨缺损的重建方法主要有血管化骨移植、骨搬运以及膜诱导技术(Masquelet技术)等.而血管化自体骨移植虽然被认为是重建大尺寸骨缺损的金标准,但其具有专业性要求高、治疗周期长、过程复杂等局限性,而膜诱导技术因简单、高效及可靠等特性被广泛应用于骨缺损的治疗.膜诱导技术通过两次手术获取具有生物效应的诱导膜,促进缺损部位新骨的生长和愈合,是目前国内外公认的治疗节段性骨缺损的有效方法.本文将概述骨缺损的现状,介绍临界尺寸骨缺损的概念,探讨及思考在膜诱导技术中结合聚甲基丙烯酸甲酯氢氧化钙混合物[Ca(OH)2-PMMA]新型材料应用于节段性骨缺损治疗的临床意义.

目的 评价3D打印含镁(Mg)聚己内酯(polycaprolactone,PCL)支架在大鼠颅骨缺损模型中的骨修复效果.方法 通过3D打印技术制备掺杂Mg微粒的PCL支架,以纯PCL支架为对照组,用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)观察两种支架的表面形貌,用能谱分析仪(energy dispersive spectroscopy,EDS)分析表面元素成分,并通过接触角仪和电子万能试验机对其材料学性能进行表征.此外,将PCL-Mg支架浸入磷酸盐缓冲液中,连续28 d检测镁离子的释放行为.本研究已通过单位伦理委员会审查批准.建立SD大鼠颅骨临界尺寸缺损模型,根据植入支架材料不同,15只SD大鼠分为3组:PCL组、PCL-Mg组和对照组(未作处理),每组5只.术后4周和8周进行micro-CT扫描检测分析,并在8周后获取颅骨缺损区样本及大鼠主要脏器进行组织学染色.结果 通过3D打印技术制备掺杂Mg微粒的PCL支架孔径为(480±25)μm,纤维直径为(300±25)μm,孔隙率约为66％.PCL-Mg支架含Mg 1.0 At％,表明Mg微粒的成功掺杂.PCL-Mg支架的接触角为68.97° ±1.39°,压缩模量为(57.37±8.33)MPa,相较PCL支架显示出更好的润湿性和机械强度.在术后4～8周的观察期内,与对照组及PCL组相比,在PCL-Mg组大鼠颅骨缺损区观察到最佳的新生骨形成,其骨再生指标新生骨体积、骨体积分数、骨表面积、骨表面积组织体积比、骨小梁厚度、骨小梁数和骨矿物密度均显著优于对照组、PCL组.另外,H&E染色、Glodner染色和VG染色结果显示PCL-Mg组诱导较多的矿化新生骨形成,同时主要脏器H&E染色提示良好的生物安全性.结论 PCL-Mg支架能够促进骨缺损的修复,为颌面部骨缺损修复提供了新的支架材料选择,具有潜在的临床应用前景.

背景:骨缺损的修复及后期临床转归仍是临床研究中的热点和难点,是困扰临床医师的常见问题.构建合适、可重复性及无限接近临床的动物实验模型及科学的评估对进一步的临床治疗相关疾病至关重要.目的:回顾性分析文献中股骨骨缺损常用实验动物模型制备方法及不同模型特点,评估优势与不足,为相关研究者选择合适的股骨骨缺损动物模型提供一定的参考.方法:检索PubMed、Web of Science、Medline数据库及CNKI数据库,设定英文检索词为:bone defect,bone,bones,defect,defects,defective,animal model,animal,model,laboratory,laboratory animal,animal laboratory;中文检索词为:骨缺损,动物模型,实验.检索时限为2000-01-01/2022-08-01.结果与结论:①对入选的27篇随机对照动物实验进行了分析和评估,实验动物包含大鼠、小鼠、新西兰兔及羊,骨缺损类型主要包含圆柱形骨缺损和节段性截骨骨缺损,部位以股骨中段及远端居多.多用于评估骨修复材料、药物、载药活性物质及物理治疗等方法对骨缺损修复的影响及缺损愈合机制研究,尤其是负重骨缺损修复机制的研究.②不同缺损类型及不同实验动物股骨骨缺损值的范围不同,研究者可结合实验目的,选择合适的动物及骨缺损类型,并设置合理的骨缺损值.③目前的研究表明,股骨骨缺损模型以圆柱形及节段截骨骨缺损为主,主要是在股骨远端及中段,手术方法及术后处理较为成熟,可操作性强,能够提供成熟的实验动物模型.④就圆柱形骨缺损而言,大鼠及新西兰兔更适合,而节段性截骨则无特殊要求,各种动物均能满足实验要求.

目的 构建壳聚糖(CS)/骨形态发生蛋白2(BMP2)质粒温敏水凝胶复合体CS/壳聚糖纳米粒(CSn)(pDNA-BMP2)-GP,研究其生物相容性及其在大鼠颅骨缺损再生中的作用.方法 将1 mLCS/CSn-GP复合体注入18只SD大鼠左、右后肢大腿肌袋内,于第3天、第1、2、4、6、9周随机处死3只大鼠,取注射部位及邻近组织,苏木精和伊红染色后观察其炎症反应.将32只SD大鼠按照随机数字表法分为两组:CS/CSn(pDNA-BMP2)-GP组、CS/CSn-GP组,各16只.在大鼠颅骨人字缝的左右两侧,各做一直径为5 mm的骨缺损,在每只实验鼠左侧的颅骨缺损区不放入任何材料,作为空白组,右侧分别植入各组材料.术后分别于第4、8周时随机处死6只大鼠,取出样本进行CT测量颅骨缺损面积及苏木精和伊红染色评价骨再生情况.结果 苏木精和伊红切片显示,复合体注入肌袋后,未见明显炎症反应;术后第4、8周,在骨修复质量及速度上,CS/CSn(pDNA-BMP2)-GP组明显优于空白组和CS/CSn-GP组.术后第4、8周,颅骨缺损面积CT结果显示:CS/CSn(pDNA-BMP2)-GP组骨缺损面积分别为(0.06683±0.00248)、(0.02017±0.00816)S/cm2,均明显低于空白组[(0.15033±0.01748) (0.05150±0.01183)S/cm2]和 CS/CSn-GP组[(0.12650±0.00706)、(0.03883±0.00422)S/cm2],差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 CS/CSn-GP 复合修复体系组织相容性良好,可作为良好的组织工程支架.壳聚糖/BMP-2质粒温敏水凝胶复合修复体系CS/CSn(pD-NA-BMP2)-GP可以诱导大鼠颅骨临界尺寸骨缺损内的新骨形成,骨质量优于其他组.

目的 将改性的壳聚糖包裹骨形态发生蛋白4(BMP4)质粒形成核壳结构,以明胶海绵为此纳米粒子载体,探究其对兔桡骨临界骨缺损的修复作用.方法 新西兰大白兔24只,每只兔子的左右前肢按随机法分为负载BMP4质粒核壳结构组(TACS@EG-HBC/pBMP4/G组)、负载BMP4质粒核结构组(TACS/pBMP4/G组)和对照组.在双侧桡骨制备长约18 mm的完全性临界骨缺损,分别植入含有TACS@EG-HBC/pBMP4或TACS/pBMP4的明胶海绵,对照组仅植入单纯的明胶海绵.术后2、4、8、12周取标本做分别处理,检测缺损部位的大体标本、骨密度及骨矿物质含量、X线、HE染色、免疫组化法、生物力学.结果 24只兔子均纳入分析,术后切口未见感染、化脓等症状.大体标本示:TACS@EG-HBC/pBMP4/G组骨缺损完全骨化修复;骨密度及骨矿物质含量显著高于TACS/pBMP4/G组和对照组(P＜0.05);X线示:术后12周骨缺损处已完全修复,骨髓腔已再通;HE染色结果显示:新生骨小梁相互连接成板层骨;免疫组化结果显示:BMP4棕色蛋白染色明显;生物力学测定结果显示:所形成的新生骨与正常骨组织生物力学差异无统计学意义.结论 TACS@EG-HBC/pBMP4/G具有良好的安全性和成骨能力.

目的 比较复合羟固醇无机小牛骨块(羟固醇骨块)和无机小牛骨粉在比格犬下颌骨临界骨缺损动物模型早期愈合阶段的成骨效应.方法 选取健康雄性比格犬4只,拔除双侧下颌第3和第4前磨牙以及第1磨牙(P3-M1)后,双侧下颌骨各复制2个5mm×10mm×10mm标准化箱型临界骨缺损.4周愈合期后,按半口对照设计,随机将羟固醇骨块和无机小牛骨粉植入骨缺损.术后4周处死,切取标本制作石蜡和硬组织切片,行组织学观察及组织形态学测量.结果 实验动物愈合良好,羟固醇骨块组及无机小牛骨粉组均见临界骨缺损边缘及骨材料-宿主骨交界处明显的成骨细胞及新骨形成.HE染色组织形态学测量结果显示羟固醇骨块组和无机小牛骨粉组新生骨面积比分别为(37.22±2.16)％和(34.70±2.66)％,两者比较差异无统计学意义(P＞0.05);羟固醇骨块组成骨细胞数[(31.13±2.85)]与无机小牛骨粉组[(24.88±2.95)]比较,差异有统计学意义(P＜0.05).硬组织切片亚甲基蓝-酸性品红染色组织形态学测量结果显示羟固醇骨块及无机小牛骨粉骨材料新生骨面积相对百分比分别为(20.13±1.32)％和(19.28±0.82)％,骨材料相对存留率分别为(30.80±1.16)％和(29.69±1.12)％,两者比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 羟固醇骨块在犬下颌骨临界骨缺损早期骨愈合阶段具有类似于小牛骨粉的成骨效果.由于羟固醇骨块具有良好的空间维持能力,更适合于临床大面积骨缺损的修复.

目的:观察并比较58S纳米生物活性玻璃(nano-sized 58S bioactive glass,nano-58S BG)和传统45S5生物活性玻璃(45S5 BG)促进兔顶骨临界骨缺损修复的效果.方法:在新西兰兔顶骨直径9 mm的贯通临界骨缺损中随机填入nano-58S BG或45S5 BG,空白对照组仅以血凝块充盈骨缺损.组织学切片组于术后4周和8周取材制作切片,HE染色和天狼星红苦味酸染色后观察;骨荧光磨片组分别于术后第14、28、42天皮下注射盐酸四环素、茜素红、钙黄绿素标记新生骨,8周取材制成硬组织磨片,激光共聚焦显微镜下观察新骨形成范围,Image J软件定量分析.结果:4周时HE染色可见生物活性玻璃与周围组织紧密结合,未见急慢性炎症细胞浸润,nano-58S组和45S5组可见骨缺损边缘和中央均出现新骨,对照组中央未见新生骨;8周时nano-58S组新生骨多于45S5组和对照组,两个BG组新生骨可见与正常颅骨相同的中空结构,对照组新骨未见中空结构.天狼星红苦味酸染色可见nano-58S组I型胶原分泌量大于45S5组和对照组.骨荧光磨片观察显示术后4～6周和6～8周nano-58S组新骨形成范围分别为(29.4 ±4.48) μm 和(35.3 ±3.74) μm,高于 45S5 组[(13. 43 ±3.44) μm 和(17. 64 ±4. 13) μm]和对照组 [(5.88±2.92) μm和(6.07±3.02) μm,P<0.01]. 结论:58S纳米生物活性玻璃促进兔顶骨临界骨缺损修复的效果优于传统的45S5生物活性玻璃.

目的 建立成年兔桡骨不同尺寸骨缺损模型,确定成年兔桡骨临界性骨缺损长度.方法 选取8月龄雄性新西兰兔18只,随机分为3组,根据骨缺损长度记为A、B和C组,缺损长度依次为10 mm、12 mm和15 mm,每组6只,行双侧手术,共计12侧.分别于术后当日,术后4周、8周和12周行CT检查,应用CT-Hedberg评分评价骨缺损愈合情况.于术后12周处死实验兔,取出尺桡骨标本,通过大体观察及HE染色组织学观察分析缺损区骨愈合情况.结果 术后所有兔均存活,术后12周大体观察见A组中12例(100％)桡骨断端均有连续性骨痂生成,新生骨表面光滑,塑形良好.B组中11例(91.7％)桡骨断端有连续性骨痂生成.C组缺损断端髓腔封闭,缺损区由纤维组织填充.CT图像显示术后4周C组出现5例尺骨骨折现象,骨折侧未计入统计,12周CT图像可见A组和B组完全桥接的桡骨已形成再通的髓腔,C组断端及缺损尺侧仅有少量新骨生成,髓腔封闭.术后各时间点CT-Hedberg评分:C组(1.14±0.38,1.29±0.49,1.57±0.53)明显低于A组(2.42±0.51,3.17土0.58,3.75±0.45)和B组(2.25±0.45,2.67±0.78,3.50±0.67),(P＜0.05),但A组与B组间差异无统计学意义(P＞0.05).组织学结果示A组和B组缺损已修复完全,髓腔再通,C组缺损区由纤维组织填充.结论 在进行成年兔骨缺损研究时,可选择8月龄雄性新西兰兔桡骨构建15mm长骨缺损,但同时应注意由于体质量较大带来的易骨折等并发症.