CGF聯(lián)合骨代用品在促進(jìn)骨缺損愈合的實(shí)驗(yàn)研究

張曉鵬，鄒高峰，李 超，柳宏志，張麗霞，魏 麗

(1．佳木斯大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154002;2.秦皇島市海港醫(yī)院口腔科，河北 秦皇島 066000;3．大慶油田總醫(yī)院口腔科，黑龍江 大慶 163001)

拔牙是口腔頜面外科基本臨床操作之一，術(shù)后牙槽窩中骨愈合時(shí)間的長短，通常僅僅依靠患者自身的骨愈合能力，大體上骨愈合時(shí)間為3～6個(gè)月[1]，而當(dāng)細(xì)菌及食物殘?jiān)M(jìn)入，血凝塊形成不良等情況發(fā)生時(shí)，又無法避免地延遲了術(shù)后牙槽窩骨缺損愈合時(shí)間，導(dǎo)致牙槽骨形態(tài)愈合不良、干槽癥等并發(fā)癥的發(fā)生。術(shù)后牙槽窩內(nèi)單獨(dú)植入羥基磷灰石生物陶瓷僅僅在牙槽窩的豐滿度、牙槽窩的骨愈合時(shí)間上有所改善，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到臨床要求及臨床醫(yī)生的滿意度。本研究旨在通過術(shù)后牙槽窩內(nèi)植入濃縮生長因子(Concentrate growth factors CGF)+羥基磷灰石生物陶瓷與單獨(dú)植入羥基磷灰石生物陶瓷的比較，濃縮生長因子(Concentrate growth factors CGF)在提高骨缺損愈合方面的能力。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動物：健康一歲齡雄性雜種犬12只，體質(zhì)量20～22kg(大慶油田總醫(yī)院動物實(shí)驗(yàn)中心提供)。

1.1.2 試劑和材料：速眠新II注射液(軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院軍事獸醫(yī)研究所提供)。

1.1.3 設(shè)備：Medifuge(Silfradent 意大利)離心加速機(jī);特定離心管。X光牙片機(jī)：ODS-I口腔數(shù)字成像系統(tǒng)(大慶油田總醫(yī)院放射科提供)。

1.2 方法

1.2.1 CGF的制備[1～2]

抽取實(shí)驗(yàn)動物自身血液注入10mL的試管(Medifuge離心加速機(jī)特殊匹配試管，真空負(fù)壓，不含抗凝劑等任何添加劑)中，注滿后勿搖動，共注入兩支，立即放入Medifuge離心加速機(jī)的轉(zhuǎn)筒中，按預(yù)定程序制備出CGF。第一支CGF切割成1～2mm的顆粒，與骨代材料進(jìn)行混合，并放入攪拌機(jī)(Silfradent 意大利)旋轉(zhuǎn)6s，混合均勻后嵌入骨缺損處。第二支CGF模具壓制，獲得CGF薄膜。

1.2.2 拔牙

術(shù)前禁食水12h，麻醉前15min皮下注射阿托品(0.04mg/kg)以減少唾液的分泌，速眠新(100U/mL，0.1～0.2mL/kg)，氯胺酮(5～10mg/kg)肌肉注射麻醉。(戊巴比妥鈉(30mg/kg)后肢外側(cè)隱靜脈滴注維持全麻)拔除雙側(cè)下頜第一前磨牙，壓迫止血。

1.2.3 CGF的植入

徹底搔刮牙槽窩后，將CGF-羥基磷灰石陶瓷糊狀粘結(jié)劑和羥基磷灰石生物陶瓷，按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分別嵌入牙槽窩骨缺損處。潛行分離頰舌側(cè)的粘骨膜瓣，嚴(yán)密縫合創(chuàng)口。術(shù)后3d，每日肌注青霉素針40萬單位，預(yù)防感染。術(shù)后單籠專人飼養(yǎng)。

1.2.4 制取標(biāo)本

術(shù)后4w、8w、12w分別處死動物，取材進(jìn)行X線片及組織學(xué)觀察，并進(jìn)行骨密度測量分析。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS11.5軟件處理，根據(jù)Lane-Sandhu[3]X線和組織學(xué)評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分，兩組間評分結(jié)果采用配對資料t檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 大體觀察結(jié)果

12只實(shí)驗(yàn)犬均健康，手術(shù)創(chuàng)口均一期愈合，術(shù)區(qū)黏膜色溫正常，周圍無感染跡象，牙槽窩豐滿。

2.2 組織學(xué)觀察結(jié)果

術(shù)后4w，實(shí)驗(yàn)組：新生骨組織內(nèi)可見大量的前成骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞，少量骨組織形成，成骨細(xì)胞有向拔牙窩內(nèi)骨缺損處生長的趨勢，類骨質(zhì)形成，形成骨陷窩；對照組：新生組織內(nèi)前成骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞數(shù)量較實(shí)驗(yàn)組少，纖維組織較多；術(shù)后8w，實(shí)驗(yàn)組：新生骨組織較成熟，有大量前成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞及形成骨小梁，并可見成骨細(xì)胞呈板層狀排列，形成連續(xù)的骨小梁；對照組：新生骨組織欠成熟，骨小梁結(jié)構(gòu)細(xì)小、散亂；術(shù)后12w，實(shí)驗(yàn)組：成熟的骨組織形成，與周組織未見明顯的界限；對照組：新骨形成，呈板層狀結(jié)構(gòu)，纖維組織含量少。

圖1 a.實(shí)驗(yàn)組術(shù)后4w，可看到大量成骨細(xì)胞；b.對照組術(shù)后4w，新生組織內(nèi)骨細(xì)胞數(shù)量少

圖2 a.實(shí)驗(yàn)組術(shù)后12w，成熟的骨組織形成；b.對照組術(shù)后12w，板層狀結(jié)構(gòu)

2.3 X線觀察結(jié)果

實(shí)驗(yàn)組：術(shù)后4w，術(shù)區(qū)骨密度增加，但周圍有透射區(qū)，術(shù)后8周，X線透射區(qū)基本消失，見圖1，術(shù)后12w，X線下可見透射區(qū)完全消失；對照組：術(shù)后8w，術(shù)區(qū)有較明顯的透射影像，見圖2，直到12w時(shí)才基本消失。在整個(gè)愈合過程中，實(shí)驗(yàn)組的骨愈合程度均優(yōu)于對照組，并表現(xiàn)出明顯差異。

圖3 a.實(shí)驗(yàn)組術(shù)后8w，透射區(qū)基本消失,形成的骨小梁較連續(xù)；b.對照組術(shù)后8w，仍有較明顯的透射影像

2.4 骨密度測量

見表1。

表1 各時(shí)間段實(shí)驗(yàn)組和對照組骨密度值

3 討論

濃縮生長因子(Concentrate growth factors CGF)[2]中含有大量的生長因子，如表皮生長因子(epidermal growth factor EGF)，血小板源生長因子(platelet-derived growth factor PDGF)，轉(zhuǎn)移生長因子-β(transforming growth factor TGF-β)，血管內(nèi)皮生長因子(Vascular endothelial growth factor VEGF)，類胰島素生長因子(Insulin-like growth factor IGF-1)，骨形成蛋白(BMP)[4，5]和成纖維細(xì)胞生長因子(fibroblast growth factor FGF)。PDGF[6]促進(jìn)細(xì)胞趨化、增殖，并且可增加膠原蛋白的合成能力；VEGF[7]加速損傷組織進(jìn)行再血管化；FGF誘導(dǎo)骨再生；EGF和IGF-1調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長、發(fā)育和代謝，加強(qiáng)局部的成纖維細(xì)胞、間葉細(xì)胞等相關(guān)細(xì)胞進(jìn)行遷移和趨化；TGF-β作為趨化因子能將骨母細(xì)胞吸附到骨缺損區(qū)，刺激前成骨細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，加強(qiáng)膠原蛋白、非膠原蛋白和蛋白質(zhì)聚糖的合成能力，增大骨細(xì)胞在缺損區(qū)的密度，促進(jìn)骨基質(zhì)的沉淀。骨形成蛋白( BMP)[4，5]能誘導(dǎo)未分化的間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成骨細(xì)胞或成軟骨細(xì)胞，并促進(jìn)骨生長。各種生長因子相互協(xié)同，相互作用，相互促進(jìn)，達(dá)到最佳的治療效果。

本組實(shí)驗(yàn)分為實(shí)驗(yàn)組(植入CGF+羥基磷灰石生物陶瓷)和對照組(植入羥基磷灰石生物陶瓷)，CGF聯(lián)合骨代材料的混合物對拔牙窩骨缺損的修復(fù)再生表現(xiàn)為：①組織學(xué)觀察：實(shí)驗(yàn)組的新骨形成時(shí)間短于對照組，且同期形成的新骨更為成熟；②X線觀察：CGF縮短了骨愈合的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)組在8w時(shí)X線透射區(qū)已基本消失，而對照組直至12w才達(dá)到相近似的程度；③骨密度值分析：從實(shí)驗(yàn)的不同時(shí)期的同期比較來看，實(shí)驗(yàn)組的骨密度值均高于對照組。

在4～12w的整個(gè)愈合過程中，無論從大體觀察、組織學(xué)觀察、X線觀察方面實(shí)驗(yàn)組均優(yōu)于對照組，同一時(shí)期新生骨組織均相對成熟。分析原因可能是：(1)實(shí)驗(yàn)中的濃縮生長因子(Concentrate growth factors CGF)富含多種高濃度基本生長因子，在最大程度上滿足機(jī)體早期組織愈合需要，起到了充分的骨誘導(dǎo)作用，同時(shí)也能夠縮短術(shù)區(qū)牙槽黏膜愈合時(shí)間及肉芽組織形成時(shí)間。(2)濃縮生長因子(Concentrate growth factors CGF)自身具有獨(dú)特的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，微觀上起到了一種細(xì)胞支架(緩釋載體)的作用，使血小板、成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞及前成骨細(xì)胞更易于附著于表面，進(jìn)行分裂、增殖。(3)濃縮生長因子(Concentrate growth factors CGF)和骨代用品(羥基磷灰石生物陶瓷)混合攪拌后形成了更為黏稠和穩(wěn)定的狀態(tài)，有利于骨代材料支架作用的發(fā)揮。(4)濃縮生長因子(Concentrate growth factors CGF)和骨代用品(羥基磷灰石生物陶瓷)兼具有骨誘導(dǎo)和骨引導(dǎo)作用，能夠誘導(dǎo)未分化的間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成骨細(xì)胞或成軟骨細(xì)胞，并促進(jìn)骨生長，并提供支架引導(dǎo)新骨向內(nèi)生長或沉積。以上結(jié)果充分說明濃縮生長因子(Concentrate growth factors CGF)聯(lián)合骨代用品在縮短缺損區(qū)骨組織愈合時(shí)間、提高缺損區(qū)骨愈合質(zhì)量上起著重要作用，值得臨床上廣泛應(yīng)用。

[1]柳宏志，李超，王天祥，等.CGF聯(lián)合骨代用品在即刻種植中修復(fù)種植體周圍骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究[J].口腔頜面外科雜志, 2012，08：28

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