大腸桿菌表達的rhBMP-2不同負載方式在兔腰椎后外側(cè)融合中的實驗研究.pdf

1、第一部分ACS負載大腸桿菌表達的rhBMP-2在兔腰椎后外側(cè)融合中有效劑量的初步研究
　　 目的:初步探討可吸收明膠海綿(ACS)負載大腸桿菌表達的人類基因重組骨形態(tài)發(fā)生蛋白2(rhBMP-2)在兔腰椎后外側(cè)融合中的有效劑量,并進一步驗證大腸桿菌表達的rhBMP-2的生物活性,為其他負載方式的相關實驗研究提供劑量選擇依據(jù)。
　　 方法:取成年健康新西蘭大白兔36只,隨機分為6組.各組實驗材料分別為:ACS/0.5mgrh

2、BMP-2(A組)、ACS/1.0mgrhBMP-2(B組)、ACS/2.0mgrhBMP-2(C組)、ACS/4.0mgrhBMP-2(D組)、自體髂骨(E組)和ACS/0mgrhBMP-2(F組)。植骨材料植于預先去皮質(zhì)的L5-6雙側(cè)橫突上.脊柱標本均于術(shù)后8周取材,處死前4天,3天分別肌注鹽酸四環(huán)素30mg/Kg;14天,13天分別肌注鈣黃綠素5mg/Kg;飼養(yǎng)期間觀察并記錄實驗動物的一般情況及傷口局部情況等;分別于術(shù)后4周、8周

3、行實驗部位X線、CT掃描及矢狀位重建:取出脊柱標本后分別進行實驗部位肉眼大體觀察、手法測試、生物力學測試以及組織學切片檢查,比較并判斷各實驗組之間融合率的差別。
　　 結(jié)果:A-D實驗組實驗節(jié)段兩側(cè)橫突間骨組織及類骨質(zhì)團塊依次增大,其中C組團塊大小接近于對照組E組,D組略大于E組;空白對照組F組實驗節(jié)段僅見橫突基底部去皮質(zhì)處少量類骨質(zhì)結(jié)構(gòu)形成,相鄰橫突間未形成連續(xù)的骨性結(jié)構(gòu):上述實驗標本大體觀察結(jié)果與X線、CT掃描+二維重建顯示

4、的橫突間骨性結(jié)構(gòu)具有較好的一致性。手法測試、影像學檢查結(jié)果顯示A-D組融合率依次增加,且A-C組增加明顯;除F組,A-E各組其影像學融合率均高于手法測試融合率.生物力學測試發(fā)現(xiàn)在前屈位移量和背伸位移量方面,C組與E組以及D組與E組之間P值均大于0.05,C組與E組,D組與E組之間差異無明顯統(tǒng)計學意義;牽拉分離最大應力值方面,僅C組與E組之間P值大于0.05(P=0.216),C組與E組之間差異無明顯統(tǒng)計學意義。通過類骨質(zhì)面積(0.AR)

5、、成骨周長(F.PM)、礦化沉積率(MAR)等組織學分析發(fā)現(xiàn),A-D各組之間上述指標差異存在統(tǒng)計學意義(P＜0.05),與rhBMP-2劑量呈一定的正相關性:C組的上述指標略小于對照組E組相應數(shù)值,而D組的對應指標均略高于E組,且C組、D組上述指標與對照組E組的數(shù)值差異無明顯統(tǒng)計學意義(P＞0.05);A-D組上述指標均明顯高于對照組F組的對應數(shù)值,且對應差值均具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05).
　　 結(jié)論:大腸桿菌表達的rhBM

6、P-2具有較好的生物活性,該研究中各實驗組成骨效果、融合率均明顯優(yōu)于單純ACS對照組;大腸桿菌表達的rhBMP-2成骨效果具有明顯的劑量依賴性,采用ACS作為載體在兔腰椎L5-6后外側(cè)融合中的單側(cè)最小有效劑量≤2mg;以ACS作為載體負載rhBMP-2在兔腰椎后外側(cè)融合中缺乏足夠的力學強度,不利于早期融合或影響其融合的力學效果。
　　 第二部分ACS與CPC/ACS分別負載大腸桿菌表達的rhBMP-2在兔腰椎后外側(cè)融合中的對比研

7、究
　　 目的:比較ACS與磷酸鈣骨水泥(CPC)/ACS分別負載大腸桿菌表達的rhBMP-2在兔腰椎后外側(cè)融合中的融合效果,為進一步探索其理想載體及負載方式提供理論依據(jù)。
　　 方法:取成年健康新西蘭大白兔24只,隨機分為4組。各組實驗材料分別為:ACS/2.0mgrhBMP-2(H組)、ACS+CPC/2.0mgrhBMP-2(Ⅰ組)、自體髂骨(J組)和CPC(K組).植骨材料植于預先去皮質(zhì)的L5-6雙側(cè)橫突上.脊柱

8、標本均于術(shù)后8周取材,處死前4天,3天分別肌注鹽酸四環(huán)素30mg/Kg;14天,13天分別肌注鈣黃綠素5mg/Kg;飼養(yǎng)期間觀察并記錄實驗動物的一般情況及傷口局部情況等;分別于術(shù)后4周、8周行X線、CT掃描及矢狀位重建評估;取出脊柱標本后分別進行實驗部位肉眼大體觀察、手法測試、生物力學測試以及組織學切片檢查,比較并判斷各實驗組之間融合率的差別。
　　 結(jié)果:手法測試結(jié)果顯示H、I,H、J兩組之間融合率存在較大的差異,而影像學檢查

9、顯示H、I、J三組的融合率較為接近;生物力學測試顯示H、J之間差異無明顯統(tǒng)計學意義(P＞0.05),而H、I,I、J兩組之間差異存在明顯統(tǒng)計學意義(P＜0.05);而組織學指標分析顯示H、I、J三組之間的差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05);影像學及組織學切片觀測發(fā)現(xiàn)與K組(單純CPC組)相比,I組植骨材料降解程度較為明顯。
　　 結(jié)論:與ACS相比,CPC/ACS負載大腸桿菌表達的rhBMP-2可以有效的提高力學穩(wěn)定性,從而獲得更