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大肠杆菌表达的rhBMP-2不同负载方式在兔腰椎后外侧融合中的实验研究

作　者: 王洪立
导　师: 姜建元
学　校: 复旦大学
专　业: 外科学
关键词: 大肠杆菌 骨形态发生蛋白 腰椎后外侧融合术 可吸收明胶海绵 兔 磷酸钙骨水泥
分类号: R687.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


第一部分ACS负载大肠杆菌表达的rhBMP-2在兔腰椎后外侧融合中有效剂量的初步研究目的:初步探讨可吸收明胶海绵(ACS)负载大肠杆菌表达的人类基因重组骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)在兔腰椎后外侧融合中的有效剂量,并进一步验证大肠杆菌表达的rhBMP-2的生物活性,为其他负载方式的相关实验研究提供剂量选择依据。方法:取成年健康新西兰大白兔36只,随机分为6组。各组实验材料分别为:ACS/0.5mg rhBMP-2(A组)、ACS/1.0mg rhBMP-2(B组)、ACS/2.0mg rhBMP-2(C组)、ACS/4.0mg rhBMP-2(D组)、自体髂骨(E组)和ACS/0mg rhBMP-2(F组)。植骨材料植于预先去皮质的L5-6双侧横突上。脊柱标本均于术后8周取材,处死前4天,3天分别肌注盐酸四环素30mg/Kg;14天,13天分别肌注钙黄绿素5mg/Kg;饲养期间观察并记录实验动物的一般情况及伤口局部情况等;分别于术后4周、8周行实验部位X线、CT扫描及矢状位重建;取出脊柱标本后分别进行实验部位肉眼大体观察、手法测试、生物力学测试以及组织学切片检查,比较并判断各实验组之间融合率的差别。结果:A-D实验组实验节段两侧横突间骨组织及类骨质团块依次增大,其中C组团块大小接近于对照组E组,D组略大于E组;空白对照组F组实验节段仅见横突基底部去皮质处少量类骨质结构形成,相邻横突间未形成连续的骨性结构;上述实验标本大体观察结果与X线、CT扫描+二维重建显示的横突间骨性结构具有较好的一致性。手法测试、影像学检查结果显示A-D组融合率依次增加,且A-C组增加明显;除F组,A-E各组其影像学融合率均高于手法测试融合率。生物力学测试发现在前屈位移量和背伸位移量方面,C组与E组以及D组与E组之间P值均大于0.05,C组与E组,D组与E组之间差异无明显统计学意义;牵拉分离最大应力值方面,仅C组与E组之间P值大于0.05(P=0.216),C组与E组之间差异无明显统计学意义。通过类骨质面积(O.AR)、成骨周长(F.PM)、矿化沉积率(MAR)等组织学分析发现,A-D各组之间上述指标差异存在统计学意义(P<0.05),与rhBMP-2剂量呈一定的正相关性;C组的上述指标略小于对照组E组相应数值,而D组的对应指标均略高于E组,且C组、D组上述指标与对照组E组的数值差异无明显统计学意义(P>0.05);A-D组上述指标均明显高于对照组F组的对应数值,且对应差值均具有统计学意义(P<0.05)。结论:大肠杆菌表达的rhBMP-2具有较好的生物活性,该研究中各实验组成骨效果、融合率均明显优于单纯ACS对照组;大肠杆菌表达的rhBMP-2成骨效果具有明显的剂量依赖性,采用ACS作为载体在兔腰椎L5-6后外侧融合中的单侧最小有效剂量≤2mg;以ACS作为载体负载rhBMP-2在兔腰椎后外侧融合中缺乏足够的力学强度,不利于早期融合或影响其融合的力学效果。第二部分ACS与CPC/ACS分别负载大肠杆菌表达的rhBMP-2在兔腰椎后外侧融合中的对比研究目的:比较ACS与磷酸钙骨水泥(CPC)/ACS分别负载大肠杆菌表达的rhBMP-2在兔腰椎后外侧融合中的融合效果,为进一步探索其理想载体及负载方式提供理论依据。方法:取成年健康新西兰大白兔24只,随机分为4组。各组实验材料分别为:ACS/2.0mg rhBMP-2(H组)、ACS+CPC/2.0mg rhBMP-2(I组)、自体髂骨(J组)和CPC(K组)。植骨材料植于预先去皮质的L5-6双侧横突上。脊柱标本均于术后8周取材,处死前4天,3天分别肌注盐酸四环素30mg/Kg;14天,13天分别肌注钙黄绿素5mg/Kg;饲养期间观察并记录实验动物的一般情况及伤口局部情况等;分别于术后4周、8周行X线、CT扫描及矢状位重建评估;取出脊柱标本后分别进行实验部位肉眼大体观察、手法测试、生物力学测试以及组织学切片检查,比较并判断各实验组之间融合率的差别。结果:手法测试结果显示H、I,H、J两组之间融合率存在较大的差异,而影像学检查显示H、I、J三组的融合率较为接近;生物力学测试显示H、J之间差异无明显统计学意义(P>0.05),而H、I,I、J两组之间差异存在明显统计学意义(P<0.05);而组织学指标分析显示H、I、J三组之间的差异无统计学意义(P>0.05);影像学及组织学切片观测发现与K组(单纯CPC组)相比,I组植骨材料降解程度较为明显。结论:与ACS相比,CPC/ACS负载大肠杆菌表达的rhBMP-2可以有效的提高力学稳定性,从而获得更好的融合效果;CPC/ACS负载rhBMP-2与单纯CPC植骨相比,一定时间内复合植骨材料降解程度较高,可能潜在的促进骨的形成。

全文目录


中文摘要  5-8
英文摘要  8-12
缩写词中英文对照  12-13
前言  13-16
  1.概述  13
  2.国内外研究进展  13-14
  3.研究内容及意义  14
  参考文献  14-16
第一部分 ACS负载大肠杆菌表达的rhBMP-2在兔腰椎后外侧融合中有效剂量的初步研究  16-49
  材料与方法  16-24
  结果  24-46
  讨论  46-48
  结论  48-49
第二部分 ACS与CPC/ACS复合负载大肠杆菌表达的rhBMP-2在兔腰椎后外侧融合中的对比研究  49-67
  材料与方法  49-50
  结果  50-64
  讨论  64-66
  结论  66-67
全文总结  67-69
参考文献  69-72
综述  72-78
个人总结  78-79
致谢  79-81

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中图分类: > 医药、卫生 > 外科学 > 骨科学（运动系疾病、矫形外科学） > 矫形外科手术学 > 骨骼手术
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