骨損傷修復中H型血管的分布和作用及血管束神經(jīng)束聯(lián)合植入組織工程骨修復羊大段脛骨缺損的研究.pdf

1、骨組織是一個高度血管化和神經(jīng)化的組織。無論在正常的骨損傷修復過程中還是在應用組織工程骨修復骨缺損的情況下，及時和豐富的血管再生是保證骨損傷正常修復和組織工程骨存活的基礎。最近有文獻報道在小鼠骨發(fā)育過程中存在兩種血管內(nèi)皮細胞亞型，即高表達CD31和Emcn的H型內(nèi)皮細胞和低表達CD31和Emcn的 L型內(nèi)皮細胞。這兩種內(nèi)皮細胞亞型具有不同的形態(tài)、分布和功能特征。其中 H型內(nèi)皮細胞在介導小鼠骨發(fā)育成血管和成骨偶聯(lián)的過程中起著重要作用。本研究

2、第一部分對H型血管在正常成年大鼠長骨中的分布以及在正常和骨質(zhì)疏松大鼠骨損傷修復中的分布和變化規(guī)律進行研究，目的是對H型血管在骨損傷修復中的地位和作用獲得更深入的認識。通過研究我們發(fā)現(xiàn)，在正常成年大鼠長骨中也存在H型血管并特異的分布在靠近干骺端和骨內(nèi)膜的骨小梁表面這些成骨活動活躍的部位；在正常大鼠骨損傷的修復過程中，H型血管在損傷后第3d即出現(xiàn)大量增生和分布；隨著修復時間的進展，H型血管的量逐漸減少，但特異性的分布在靠近生長前沿的新生骨小

3、梁的表面，在遠離生長前沿的骨小梁表面分布顯著減少；作為對照，在骨質(zhì)疏松大鼠骨損傷修復的各個時期，H型血管增生的量均顯著減少，并且未發(fā)現(xiàn)其特異性高分布，新生骨小梁數(shù)量和厚度顯著減少且結構紊亂。結合以往的文獻推測H型血管具有支持大鼠骨發(fā)育和骨損傷修復中新生骨小梁生長的作用，骨質(zhì)疏松大鼠骨損傷修復中H型血管數(shù)量的顯著減少是其成骨量少的重要原因。此外，我們還研究了在正常和骨質(zhì)疏松大鼠骨損傷修復中成血管相關因子 Hif-1α、VEGFA和成骨因子

4、BMP2、Osterix轉(zhuǎn)錄水平的變化。研究發(fā)現(xiàn)在骨損傷后第3d，骨質(zhì)疏松組Hif-1α和VEGFA的轉(zhuǎn)錄水平顯著高于正常組；但在術后第7d和第14d，骨質(zhì)疏松組Hif-1α和VEGFA的轉(zhuǎn)錄水平顯著低于正常組；骨質(zhì)疏松組成骨因子BMP2和Osterix的轉(zhuǎn)錄水平在術后3d、7d和14d均顯著低于正常組；研究提示骨質(zhì)疏松大鼠在損傷修復期成血管和成骨因子轉(zhuǎn)錄水平的顯著降低也是其成血管和成骨量低下的原因。
　　組織工程骨血管化和神經(jīng)化

5、程度不足是制約其向臨床應用轉(zhuǎn)化的重要原因。有學者發(fā)現(xiàn)將動靜脈環(huán)或動靜脈束移植入組織工程骨來修復骨缺損可以顯著促進組織工程骨血管化和骨缺損的修復。另有學者發(fā)現(xiàn)將感覺神經(jīng)束離斷后移植入組織工程骨中也能起到與血管束植入相同的促成骨效果，其中的原因可能是移植入的神經(jīng)束本身具有滋養(yǎng)血管，而且感覺神經(jīng)束的植入可以通過CGRP、NPY和SP等外分泌遞質(zhì)的釋放促進種子細胞的存活和成骨。據(jù)此，裴國獻教授提出了組織工程骨血管化和神經(jīng)化同步構建的理論。本研究

6、第二部分通過分別將隱血管束與隱神經(jīng)束同時植入組織工程骨、單純隱血管束植入組織工程骨和單純應用組織工程骨修復綿羊脛骨3cm大節(jié)段骨缺損，在術后3個月分別通過X線平片、微米X射線掃描后三維重建、生物力學檢測以及 VG染色評價各組骨缺損的修復效果和生物力學功能。結果顯示，隱血管束和隱神經(jīng)束聯(lián)合植入組成骨量和材料的降解率均顯著高于其他兩組，并且獲得了較其他兩組更好的生物力學功能的恢復。本研究的結果提示組織工程骨血管化和神經(jīng)化同步構建對于促進組織