GTR修復(fù)牙槽骨缺損的beagle犬動(dòng)物模型的研究華楠

莊晶

[摘要] 目的 為研究PLGA膜在beagle犬牙槽骨中的生物降解效果，建立一種符合牙槽骨缺損特點(diǎn)的動(dòng)物模型。方法 該研究在2011年12月—2012年2月期間，以3只beagle犬為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，年齡在14～16個(gè)月，平均體重（13.0±1.0）kg。拔除其雙側(cè)前磨牙。拔除牙后同時(shí)放入可吸收膜。在拔牙窩的左側(cè)放置Bio-Guide膠原膜，右側(cè)放置PLGA膜。 結(jié)果 3只實(shí)驗(yàn)犬均無(wú)死亡，飲食、活動(dòng)正常。手術(shù)4周后再次進(jìn)入牙槽骨，發(fā)現(xiàn)膠原膜和PLGA膜被完全吸收，生物降解。光學(xué)顯微鏡下顯示在放置膠原膜和PLGA膜的拔牙窩上都形成了新的骨小梁。 結(jié)論 該研究采用的建模方法，成功構(gòu)建了與臨床即刻種植骨缺損相似，并可作為研究即刻種植骨界面骨性結(jié)合的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型。

[關(guān)鍵詞] 牙槽；骨缺損；引導(dǎo)；組織再生；動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

[中圖分類(lèi)號(hào)] R780.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-0742（2015）09（b）-0048-02

[Abstract] Objective To study the biodegradation effect of PLGA film in the alveolar bone of beagle dogs， and establish a model of the animal model that was consistent with the characteristics of alveolar bone defect. Methods Between December 2011 and February 2012， 3 Beagle dogs aged from 14 to 16 months and with average weight of （13.0±1.0）kg， were selected as the experimental animals. We extracted their bilateral anterior molars， and then placed absorbable membrane in the extraction sockets with Bio-Guide collagen membrane in the left and PLGA membrane in the right. Results No mortality was found in all the dogs， and all of them showed normal diet and activity. Four weeks after extraction surgery， we observed the alveolar bone and found that the Bio-Guide collagen membrane and PLGA membrane were completely absorbed with good biodegradation effect. It was found under the optical microscope that new trabecular bone had developed at the extraction sockets where the absorbable membrane was placed. Conclusion Through the methods used in this study， we successfully establish the animal experimental model which is similar to immediate implantation in bone defect site and can also be applied in studying the synostosis of implant-bone interface.

[Key words] Alveolar； Bone defect； Guide； Tissue regeneration； Animal experimental model

引導(dǎo)骨再生技術(shù)（GBR）是針對(duì)骨的引導(dǎo)組織再生（GTR）技術(shù)，由GTR延伸而來(lái)[1]，GTR主要應(yīng)用于牙齒[2]。目前，GBR主要運(yùn)用的是膠原蛋白膜，然而它具有局限性，因此有必要研究合成聚酯纖維的可吸收生物膜。聚乳酸-羥基乙酸（PLGA）膜是一種可吸收生物膜，具有很好的生物降解性和生物相容性。而建立動(dòng)物模型，研究PLGA膜在動(dòng)物牙槽骨中的生物降解效果，才能進(jìn)一步闡明PLGA作為GBR膜在臨床使用中的效果。

多位學(xué)者先后采用猴、小型豬、比格犬、大耳白兔、鼠等多種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，在其下頜骨制造骨缺損，植入植骨材料，采用組織學(xué)的方法評(píng)估植骨材料[3]。但其動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ团c種植臨床的骨缺損形態(tài)各不相同。為研究PLGA膜在beagle犬牙槽骨中的生物降解效果，建立一種符合牙槽骨缺損特點(diǎn)的動(dòng)物模型，該研究在2011年12月—2012年2月，采用beagle犬，年齡在14～16個(gè)月，按照天然骨缺損動(dòng)物模型建立的方法制備牙槽骨缺損的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蚚4]，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選用健康雄性beagle犬（上海SLAC實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司提供，該實(shí)驗(yàn)獲得上海同濟(jì)大學(xué)動(dòng)物研究倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)）3只，體重（13.0±1.0）kg年齡14～16個(gè)月。所有beagle犬均采用籠中獨(dú)立圈養(yǎng)的方法，定時(shí)、定量攝食，自由飲水。

1.2 實(shí)驗(yàn)器材和藥品

Bio-Guide膠原膜（Geistlich AG，Wolhusen 瑞士）PLGA 膜由重慶永通生物醫(yī)藥有限責(zé)任公司提供。

1.3 手術(shù)方法

1.3.1 牙齒拔除實(shí)驗(yàn) 犬以肌內(nèi)注射2%的tiazine和10%氯胺酮進(jìn)行全身麻醉后，拔除雙側(cè)前磨牙。

1.3.2 骨缺損區(qū)的處理 拔牙后在拔牙窩的左側(cè)放置Bio-Guide膠原膜，右側(cè)放置PLGA膜。術(shù)后1～3 d給予肌肉注射青霉素（80萬(wàn)U/d）預(yù)防感染。

1.4 標(biāo)本制取

3個(gè)月后處死動(dòng)物。分離下頜骨，將含有Bio-Guide膠原膜/PLGA膜的骨標(biāo)本置于10%甲醛溶液固定48 h，梯度乙醇脫水，氯仿透明，甲基丙烯酸甲酯包埋，制作不脫鈣骨切片[5-6]。經(jīng)HE染色后光學(xué)顯微鏡下觀察。

2 結(jié)果

2.1 一般觀察

3只實(shí)驗(yàn)犬均無(wú)死亡。3只實(shí)驗(yàn)犬都很好的耐受拔牙手術(shù)，拔牙后拔牙窩很快充滿(mǎn)血凝塊止血。術(shù)后2～3 h恢復(fù)意識(shí)。實(shí)驗(yàn)期間飲食、活動(dòng)正常，所有的膜都覆蓋其上。拔牙部位沒(méi)有感染化膿。2周后，軟組織形態(tài)和顏色與周邊正常組織完全一樣。愈合部位沒(méi)有裂開(kāi)。4周后雙側(cè)下頜近中遠(yuǎn)端拔牙窩的骨生成，見(jiàn)圖1c。同時(shí)PLGA膜和膠原膜完全降解，沒(méi)有殘留，見(jiàn)圖2a。

2.2 組織學(xué)觀察

該次實(shí)驗(yàn)取拔牙創(chuàng)周?chē)慕M織用作組織學(xué)研究，并在術(shù)后第4周，第8周和第12周做出評(píng)估。通過(guò)外科手術(shù)我們提取下頜骨兩邊近遠(yuǎn)中側(cè)，緊靠被拔前磨牙的骨塊做研究（圖2b）。取下的骨塊先經(jīng)過(guò)1周10%甲醛固定，然后在脫鈣液中充分脫鈣。骨塊固定后，再經(jīng)過(guò)脫水處理和石蠟包埋。最后，在光學(xué)顯微鏡下觀察其沿長(zhǎng)軸的矢狀面在HE染色下的不同。

缺損區(qū)內(nèi)，新生骨組織由根方牙槽骨頂端向缺損區(qū)中心方向生長(zhǎng)，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，缺損區(qū)內(nèi)新生骨組織量增多，骨密度增加。

3 討論

引導(dǎo)骨再生成骨的組織學(xué)過(guò)程：①編織骨形成階段：成骨細(xì)胞伴隨再生的毛細(xì)血管由骨床長(zhǎng)入生物屏障膜封閉的植骨區(qū)，增值、分化，形成編織骨，快速充盈植骨區(qū)，為進(jìn)一步成骨建立良好的支架；②板層骨沉積階段，在編織骨周?chē)练e板層骨，增強(qiáng)新生骨的強(qiáng)度；③新生骨改建階段。

生物屏障膜的種類(lèi)：①不可吸收膜；鈦膜、E-PTFE膜；②可吸收膜：膠原膜，如：BIO-GIDE膜和國(guó)產(chǎn)膜。目前，GBR主要運(yùn)用的是膠原蛋白膜。兩種材料主要用于制作可吸收生物膜：膠原蛋白和合成聚合物[7]。這些膜放置在拔牙窩，不需要二次手術(shù)將其取出。然而它具有局限性，因此有必要研究合成聚酯纖維的可吸收生物膜[8]。聚乳酸-羥基乙酸（PLGA）膜是一種可吸收生物膜，具有很好的生物降解性和生物相容性。

該研究選用的純系動(dòng)物beagle犬，均為雄性犬，年齡14～16個(gè)月。在性別、年齡等基本條件上保持一致性。多數(shù)以Beagle犬為模型動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)，都選用雄性犬[9-10]。筆者也認(rèn)為，雄性犬下頜骨高度和寬度明顯優(yōu)于雌性犬，手術(shù)條件好。比格犬的牙槽骨較寬、骨質(zhì)致密，與人的牙槽骨較為接近，是建立牙槽骨缺損動(dòng)物模型中較為理想的動(dòng)物[11]。

該研究中，肉眼觀察4周后雙側(cè)下頜近中遠(yuǎn)端拔牙窩的骨生成。同時(shí)PLGA膜和膠原膜完全降解，沒(méi)有殘留。組織學(xué)觀察可見(jiàn)，缺損區(qū)內(nèi)，新生骨組織由根方牙槽骨頂端向缺損區(qū)中心方向生長(zhǎng)，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，缺損區(qū)內(nèi)新生骨組織量增多，骨密度增加。建立了該動(dòng)物模型，研究PLGA膜在動(dòng)物牙槽骨中的生物降解效果，并進(jìn)一步闡明PLGA作為GBR膜在臨床使用中的效果。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 蘇菊，王佐林.探討引導(dǎo)骨再生技術(shù)在即刻種植術(shù)中的應(yīng)用[J].口腔頜面外科雜志，2008，18（5）：360-363.

[2] 陳紅亮，孫勇，引導(dǎo)骨再生技術(shù)在口腔頜骨缺損中的應(yīng)用回顧及展望[J].西南國(guó)防醫(yī)藥，2009，19（7）：752-753.

[3] 李率，林野，邱立新，等.模擬種植體周?chē)侨睋p的動(dòng)物模型的建立[J].中國(guó)美容醫(yī)學(xué)，2008 17（9）：1333-1335.

[4] 孫菲，陸爾奕.即刻種植的骨缺損動(dòng)物模型[J].口腔材料器械，2011，20（1）：40-44.

[5] 郭澤明，容明燈，朱安棣，等.含種植體硬組織骨計(jì)量學(xué)不脫鈣塑料包埋技術(shù)[J].廣東醫(yī)學(xué)，2008，29（3）：385-386.

[6] 王東勝.帶種植體骨磨片制作方法的改進(jìn)[J]. 口腔頜面修復(fù)學(xué)雜志，2006，7（3）：169-170.

[7] Yukihiko Kinoshita，Hatsuhiko Maeda.Recent Developments of Functional Scaffolds for Craniomaxillofacial Bone Tissue Engineering Applications[J]. Scientific World Journal，2013（86）：31-57.

[8] Postlethwaite AE， Seyer JM， Kang AH.Chemotactic attraction of human fibroblasts to type I， II and III collagens and collagen-derived peptides[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America， 1978，75（2）：871-875.

[9] 鮑濟(jì)波，謝志剛.口腔種植體Beagle犬動(dòng)物模型的建立[J].中國(guó)口腔種植學(xué)雜志， 2012，17（2）：58-61.

[10] 馮麗芳，吳琳.犬牙槽骨種植實(shí)驗(yàn)及種植體-骨結(jié)合評(píng)價(jià)方法[J]. 中國(guó)實(shí)用口腔科雜志，2013，8（6）：496-502.

[11] 黃元瑾.種植體周?chē)侨睋p的beagle犬動(dòng)物模型的建立[J].廣東醫(yī)學(xué)，2010，9（31）：2340-2342.

（收稿日期：2015-06-10）