脱细胞羊膜在兔股骨近端诱导成骨的实验研究

论文摘要

目的:初步探讨人完全脱细胞羊膜(human acellular amniotic membrane,HAAM)的在兔股骨近端的成骨诱导能力,为羊膜作为骨组织工程自然衍发基质提供实验依据,进而为骨缺损和骨融合的治疗提供新的治疗思路。方法:使用本课题组研发的羊膜无酸碱脱细胞专利技术制取HAAM,约2.0cm×2.0cm大小,做成约为0.5cm×0.4cm×0.3cm大小卷团状。27只成年大耳白兔,随机分为羊膜组、PLGA组和空白对照组,每组进而分为1周、2周、4周三小组,每小组3只。空白对照组在兔股骨背侧近端(大转子下)单纯制作直径约0.6cm的骨缺损,而羊膜组在兔股骨近端骨缺损处植入HAAM,PLGA组则植入PLGA(约0.5cm×0.4cm×0.3cm大小)。分别在1、2、4周时处死兔子,截取标记的骨缺损部位。甲醛固定后常规石蜡定向包埋,切片,分别对其行HE染色,光学显微镜组织学观察和免疫组织化学染色,对比观察各组骨缺损处的成骨能力。结果:组织学观察:术后1周时,羊膜组中血管长入层状排列的羊膜基质之间,大量的间充质细胞随血管一起侵入羊膜基质间隙。细胞附着于羊膜表面,并沿羊膜基质纤维方向成极性生长。在羊膜与髓腔交界处向植入物内部延伸。未见炎性攻击和液化现象;PLGA组血细胞侵入PLGA间隙,细胞同PLGA表面未粘附。未见免疫攻击及炎性反应。空白组骨缺损处血肿形成,可见大量红细胞、间充质细胞、脂肪滴及毛细血管。术后2周时,羊膜组中HAAM被进一步吸收,血管生成减少,紧贴HAAM基质边缘,间充质细胞分化为软骨细胞,软骨细胞后方跟随着一层较厚的较成熟软骨组织。细胞在材料表面黏附良好,且在羊膜空隙中相互之间有突起连接,形成网状结构。PLGA组中PLGA开始软化降解,PLGA间隙形成肉芽组织,未见软骨细胞。空白组骨缺损处演变转化为肉芽组织,血管生成活跃。术后4周时,羊膜组中羊膜组织基本消失,血管生成减少,肥大的软骨细胞增多,骨缺损处逐渐填充以软骨组织。PLGA组中PLGA降解残余部分可见细胞附着,肉芽组织中血管丰富,但未见软骨细胞及成骨现象。空白组中骨缺损处填充肉芽组织,血管生成仍然活跃,未见向软骨及骨组织转化的迹象。VEGF染色观察:术后1周时,羊膜组在HAAM表面及间隙呈阳性表达,PLGA组PLGA膜间隙中有散在的着色,空白组很少表达。术后2周时,羊膜组新生血管周围呈较强阳性表达,PLGA组表达稍弱,空白组散在表达阳性。4周时,羊膜组软骨组织内幼稚的软骨细胞VEGF表达阴性,成熟和肥大的软骨细胞较强阳性表达,在与原始骨小梁相连处的肥大软骨细胞亦呈较强阳性表达。此时,PLGA组随血管的长入表达开始增强。空白组因为肉芽组织中毛细血管丰富表达活跃。BMPs染色观察:术后1周时,各组的血管附近均呈较强阳性表达。术后2周时,羊膜组新生血管周围呈较强阳性表达,PLGA组表达减弱,空白组散在表达阳性。4周时,羊膜组软骨细胞表达阴性,成熟和肥大的软骨细胞阳性表达稍强。PLGA组随血管的长入表达开始增强。空白组阳性表达转强。结论:相比于PLGA和空白对照,HAAM在兔股骨近端骨缺损区具有更好的成骨诱导作用,可以作为骨组织工程自然衍发基质材料候选物,为骨缺损和骨融合的治疗提供新的治疗思路。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 符号说明
• 前言
• 一、研究现状
• 二、本研究的前期基础工作
• 三、本课题研究的目的和意义
• 对象和方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 附图
• 综述
• 骨组织工程支架材料的研究进展
• 综述参考文献
• 致谢