GTR修復(fù)牙槽骨缺損的beagle犬動(dòng)物模型的研究

華楠，莊晶

上海楊思醫(yī)院口腔科，上海 200126

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。

圖1.a在比格犬下頜骨的拔牙窩內(nèi)放入生物誘導(dǎo)膠原膜；圖1.b在比格犬下頜骨的拔牙窩內(nèi)放入PLGA膜；圖1.c取下頜骨骨塊；圖1.d治愈部位

圖2

圖3.a4周后光學(xué)顯微鏡下觀察到拔牙窩內(nèi)排列的成骨細(xì)胞（80×光學(xué)顯微鏡）。b.生物誘導(dǎo)膠原膜覆蓋4周后的拔牙窩內(nèi)觀察到成骨細(xì)胞（40×光學(xué)顯微鏡）。c.PLGA膜覆蓋4周后的拔牙窩內(nèi)觀察到成骨細(xì)胞（40×光學(xué)顯微鏡）。

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。

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