MSC復(fù)合含BMP的羊膜載體復(fù)合膜治療骨髓炎的實(shí)驗(yàn)研究

于寧 王彥生

MSC復(fù)合含BMP的羊膜載體復(fù)合膜治療骨髓炎的實(shí)驗(yàn)研究

于寧 王彥生

目的實(shí)驗(yàn)研究間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)復(fù)合含骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)的羊膜載體復(fù)合膜治療骨髓炎的效果,為臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)參考。方法選取30只純種新西蘭大耳白兔,制備成骨髓炎模型后隨機(jī)分為A組(實(shí)驗(yàn)組)、B組(對(duì)照1組)和C組(對(duì)照2組),每組10只,A組將添加了MSC的含有抗生素及BMP的羊膜載體復(fù)合膜置入骨髓炎位置,B組一單純置入含有抗生素及BMP的羊膜載體復(fù)合膜,C組僅進(jìn)行擴(kuò)創(chuàng)閉合創(chuàng)口,術(shù)后觀察三組兔的骨髓炎愈合情況。結(jié)果①大體觀察∶A組的外觀接近正常骨組織,骨皮質(zhì)缺損基本已填滿,無(wú)明顯的髓腔膿液及死骨。B組和C組骨皮質(zhì)缺損均未能完全填滿,形態(tài)各異,缺損與增生交替。②X線檢查∶三組改良X線Norden評(píng)分分別為(0.9±0.5)、(3.2±1.1)、(5.3±1.4)分,A組顯著優(yōu)于B組和C組,B組顯著優(yōu)于C組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均＜0.05)。③組織學(xué)檢查∶A組修復(fù)新生骨厚度接近正常骨厚度活略厚于正常骨組織,且與臨近的正常組織銜接較好,髓腔內(nèi)的骨小梁結(jié)構(gòu)粗大,骨小梁間的骨髓組織接近正常。B組修復(fù)新生骨厚度較正常的骨厚度增厚,與鄰近的正常組織銜接較松,可見(jiàn)縫隙,髓腔內(nèi)可見(jiàn)少量炎性細(xì)胞活膿腫,髓腔內(nèi)骨小梁較少。C組未見(jiàn)修復(fù)骨組織增生,骨破壞嚴(yán)重,髓腔內(nèi)可見(jiàn)大量炎性細(xì)胞、膿液及壞死骨,未見(jiàn)骨小梁形成。④細(xì)菌學(xué)檢查∶檢測(cè)三組骨髓中的平均細(xì)菌數(shù)分別為(1.1±0.7)×102、(4.2±1.6)×105和(8.6±3.8)×107,A組細(xì)菌數(shù)明顯小于B組和C組,B組細(xì)菌數(shù)明顯小于C組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均＜0.05)。結(jié)論MSC復(fù)合含BMP的羊膜載體復(fù)合膜治療骨髓炎好,為臨床慢性創(chuàng)傷后骨髓炎的治療提供了新的思路和方法。

間充質(zhì)干細(xì)胞；羊膜載體復(fù)合膜；骨髓炎；骨形態(tài)發(fā)生蛋白

DOI∶10.14164/j.cnki.cn11-5581/r.2015.17.206

慢性創(chuàng)傷后骨髓炎是由開(kāi)放性骨折治療后得一種嚴(yán)重并發(fā)癥[1］,是一種長(zhǎng)期的感染,可長(zhǎng)達(dá)數(shù)月甚至數(shù)年,主要特征為致病菌存在的持續(xù)性、低反應(yīng)性炎癥、死骨及竇道的形成,遷延難愈。本研究就間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)復(fù)合含骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)的羊膜載體復(fù)合膜治療骨髓炎的效果進(jìn)行研究和探討,現(xiàn)報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 骨髓炎模型及羊膜載體復(fù)合膜制備 選取30只健康清潔的純種新西蘭大耳白兔,體重1.1～1.5 kg,于兔的脛骨近段注射金黃色葡萄球菌菌液誘導(dǎo)制備成骨髓炎模型,后隨機(jī)分為A組(實(shí)驗(yàn)組)、B組(對(duì)照1組)和C組(對(duì)照2組),每組10只。取新鮮的牛羊膜去血跡、污漬和消化等過(guò)程后備用。

1.2 移植方法 A組將兔麻醉后切開(kāi)大腿后部,顯露并切除竇道,摘除死骨并徹底清除死腔內(nèi)膿苔,刮除髓腔內(nèi)炎性肉芽組織,至骨面有少量滲血為止；根據(jù)死腔大小選擇體積適合的羊膜載體復(fù)合膜,并剪成鋸末狀碎塊備用；將與羊膜比例為1∶2的MSC細(xì)胞懸液加入羊膜載體復(fù)合膜,摻均勻后加入固化劑調(diào)成糊狀,加入死腔,注意不留空腔,縫合關(guān)閉切口。B組兔單純置入羊膜載體復(fù)合膜,方法同A組。C組僅擴(kuò)創(chuàng)閉合創(chuàng)口。術(shù)后分籠飼養(yǎng)。

1.3 觀察指標(biāo) ①大體觀察；②X線檢查觀察新骨形成及骨破壞情況；③組織學(xué)檢查觀察成骨細(xì)胞生長(zhǎng)情況；④細(xì)菌學(xué)檢查,于術(shù)后3個(gè)月抽取三組骨髓炎模型骨髓,檢測(cè)平均細(xì)菌數(shù)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用t檢驗(yàn)。P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 大體觀察 A組的外觀接近正常骨組織,骨皮質(zhì)缺損基本已填滿,無(wú)明顯的髓腔膿液及死骨。B組和C組骨皮質(zhì)缺損均未能完全填滿,形態(tài)各異,缺損與增生交替。

2.2 X線檢查 X線檢查可見(jiàn)A組骨皮質(zhì)連續(xù),缺損部分基本修復(fù),無(wú)明顯的骨質(zhì)缺損及增生。B組和C組大多數(shù)皮質(zhì)骨不連續(xù),C組多有骨折征象,髓腔可見(jiàn)死骨、膿液。三組改良X線Norden評(píng)分分別為(0.9±0.5)、(3.2±1.1)、(5.3±1.4)分,A組顯著優(yōu)于B組和C組,B組顯著優(yōu)于C組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

2.3 組織學(xué)觀察 A組修復(fù)新生骨厚度接近正常骨厚度活略厚于正常骨組織,且與臨近的正常組織銜接較好,髓腔內(nèi)的骨小梁結(jié)構(gòu)粗大,骨小梁間的骨髓組織接近正常。B組修復(fù)新生骨厚度較正常的骨厚度增厚,與鄰近的正常組織銜接較松,可見(jiàn)縫隙,髓腔內(nèi)可見(jiàn)少量炎性細(xì)胞活膿腫,髓腔內(nèi)骨小梁較少。C組未見(jiàn)修復(fù)骨組織增生,骨破壞嚴(yán)重,髓腔內(nèi)可見(jiàn)大量炎性細(xì)胞、膿液及壞死骨,未見(jiàn)骨小梁形成。

2.4 細(xì)菌學(xué)檢查 細(xì)菌學(xué)檢查∶檢測(cè)三組骨髓中的平均細(xì)菌數(shù)分別為(1.1±0.7)×102、(4.2±1.6)×105和(8.6±3.8)×107,A組細(xì)菌數(shù)明顯小于B組和C組,B組細(xì)菌數(shù)明顯小于C組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

3 小結(jié)

近年來(lái)開(kāi)放性骨折的發(fā)病率呈上升趨勢(shì),骨感染的發(fā)生率也顯著增加[2］。慢性創(chuàng)傷后骨髓炎常見(jiàn)股缺損及骨不連情況,常需手術(shù)治療。自體骨因良好的生物相容性和成骨活性,且無(wú)排斥反應(yīng),但來(lái)源很有限,且取骨后會(huì)遺留瘢痕或發(fā)生取骨并發(fā)癥,而異體骨存在排斥反應(yīng)。BMP是存在于骨基質(zhì)中,具有誘導(dǎo)骨形成的生物學(xué)特性,促進(jìn)骨缺損修復(fù)的作用與自體骨移植效果相同,但單獨(dú)使用BMP存在易被體液稀釋、易被蛋白酶代謝、且置入體內(nèi)缺損部位不易固定的問(wèn)題,影響其作用充分發(fā)揮。羊膜細(xì)胞具有載體功能,且其膠原可具有黏附作用。MSC具有促進(jìn)愈合的作用,主要來(lái)源于骨髓,但含量極少[3］。

綜上所述,MSC復(fù)合含BMP的羊膜載體復(fù)合膜治療骨髓炎好,為臨床慢性創(chuàng)傷后骨髓炎的治療提供了新的思路和方法。

[1]汪銀鋒,阮洪江,范存義.慢性創(chuàng)傷后骨髓炎診治進(jìn)展.國(guó)際骨科學(xué)雜志,2008,29(3):100-101,112.

[2]韋冰丹.感染性骨不連的治療進(jìn)展.醫(yī)學(xué)綜述,2009,15(14): 2161-2162.

[3]張繼英,付維力,余家闊.兔外周血MSC復(fù)合同種異體脫鈣皮質(zhì)骨修復(fù)軟骨缺損的研究.中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志,2013,32(2): 124-129.

2015-04-29］

∶沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院科技(項(xiàng)目編號(hào)∶20141008)

∶110024 沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院附屬中心醫(yī)院手外科

∶王彥生