[摘要]目的:探討VEGF對血管及軟組織長入多孔聚乙烯支架的影響。方法:制作多孔聚乙烯支架置入動物體內的模型后,隨機分成2組:第一組應用VEGF;第二組為對照組(不給任何藥物)。術后第7天、第14天取出支架,做組織學分析觀察毛細血管及肉芽組織長入狀況。結果:應用VEGF組血管及肉芽組織長入孔隙迅速,而對照組長入緩慢,有顯著性差異。結論:血管內皮生長因子可促進血管及軟組織長入多孔聚乙烯支架,從而加強了該支架的穩定性,促進植入效果。
[關鍵詞]耳支架;血管內皮生長因子(VEGF);耳再造
[中圖分類號]Q813[文獻標識碼]A[文章編號]1008-6455(2008)08-1178-03
The effects of VEGF on blood vessels and soft tissues growing into the porous polyethylene pivoting helix framework
TIAN Li-liang1,DIAO Zhi-yong2
(1.Department of Plastic And Cosmetic Surgery, the Fifth Affiliated Hospital of harbin Medical University, Daqing 164300,Heilongjiang,China; 2. Department of Plastic and Cosmetic Surgery,the Fifth Affiliated Hospital of harbin Medical University,Harbin 150001,Heilongjiang,China)
Abstract: ObjectiveTo observe the effects of VEGF on blood vessels and soft tissues growing into the porous polyethylene pivoting helix framework.MethodsPorous polyethylene pivoting helix frameworks were implanted into the rabbits' bodies. The rabbits were randomly divided into two groups, VEGF group and the control group. The control groups were given nothing. The frameworks were taken out to observe the growth of blood vessels and soft tissues.ResultsThe results showed that blood vessels and granulation tissue grew into the pores rapidly in the VEGF group. However, blood vessels and granulation tissue grew into the pores of the control groups slowly. There was significant difference between the experimental groups and the control groups.ConclusionOur results suggest vascular endothelial growth factor promoted blood vessels and soft tissues growing into porous polyethylene pivoting helix framework. Thereby, VEGF was able to improve the effect of porous Polyethylene pivoting helix framework after it was implanted.
Key words:ear framework;vascular endothelial growth factor(VEGF)
耳廓再造所選用的耳支架,以往多使用自體肋軟骨雕刻而成,其優點是無排異反應,但手術對胸壁有創傷,取材受到一定限制,而將肋軟骨雕刻成立體感強的耳廓支架亦有一定難度[1]。而應用異體肋軟骨支架容易被吸收及變形[2-3]。硅橡膠支架及硅膠管鋼絲支架則有很高的排異外露率[4]。我科自從1997年利用多孔聚乙烯(porous polyethylene)制成的支架行耳再造12例,其中9例效果滿意,再造耳廓立體感強,手術時間短,患者痛苦小。其中3例出現支架部分外露,2例經換藥后自行愈合,1例支架取出后愈合。所以,尚需用一種增進其穩定性的物質來提高手術的成功率。
多孔聚乙烯耳支架含有直徑100μm的微孔,血管和軟組織可向其中長入,使支架具有抗感染能力和不易被排出。血管長入后,伴隨膠原的沉積可使耳廓的柔韌性不斷增強[2]。
血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是一種可溶性糖蛋白,有四種異構體,一般情況下VEGF165為最主要的異構體,天然的VEGF即表現出VEGF165的主要特性[3]。VEGF具有促血管內皮細胞分裂、增生和提高血管通透性的作用,在生理和病理性血管新生過程中起著關鍵性作用[4]。
本研究觀察了VEGF對多孔聚乙烯支架血管及軟組織長入其孔隙的影響,即對其組織相容性的影響。目的在于促進多孔聚乙烯耳支架植入的效果,提高該支架行耳再造術的成功率。
1材料和方法
1.1 動物模型制備:選取健康新西蘭大耳白兔40只,雌雄不限,體重2.5~3.0kg,40只兔子均經下列處理:
1.1.1 用30%戊巴比妥鈉右耳靜脈注射麻醉(30mg/kg)。
1.1.2 麻醉平穩后,將動物俯臥位固定,左側耳部用堿性油膏脫毛。
1.1.3 術區用10%聚乙烯醛酪烷酮碘消毒,鋪無菌手術巾。
1.1.4 在無菌條件下于左側耳中部做長約1cm縱行切口,切開皮膚皮下至耳軟骨表面剝離形成大小約2cm×2cm潛在間隙,在此間隙中去除大小1cm×1cm耳廓軟骨,將長1cm,寬1cm,厚0.4cm的多孔聚乙烯材料嵌入去除軟骨部位,用1號線與周圍軟骨固定。在切口下方(靠頭顱側) 3cm做長3mm切口,從該口置入直徑2mm引流管,經皮下至植入材料的右外側,縫合皮膚,固定引流管,經引流管給予0.02~0.04kPa負壓吸引,使皮膚與支架緊密貼附,3天后拔除引流管。
1.2 分組
1.2.1 應用外源VEGF組:從已在耳部置入多孔聚乙烯材料的40只兔子中隨機抽取20只,在右耳靜脈放置留置針,由留置針推注VEGF,一日兩次,每次100mg,共2周。
1.2.2 對照組:已在耳部置入多孔聚乙烯材料的剩余20只不給予任何藥物,作為對照組。
1.3 采集標本
1.3.1 術后第7天分別從2組中隨機抽取10只兔子,用3%戊巴比妥鈉耳靜脈注射麻醉(30mg/kg),常規脫毛消毒,在無菌條件下,取出置入的支架,用10%甲醛固定常規石蠟包埋切片。
1.3.2 術后第14天,2組中剩余的10只兔子,用同樣方法取出材料,用10%甲醛固定常規石蠟包埋切片。
1.4 免疫組化分析
1.4.1 將切好的石蠟組織切片用APES粘貼,脫蠟至水。
1.4.2 用蒸餾水配制的體積分數3%的H2O2室溫浸泡5min。以滅活內源酶,微波修復抗原后用SABC法染色。
1.4.3 加入SABC,37℃反應20min,PBS洗兩次,以DAB顯色,蘇本素輕度復染后,脫水、透明、封片、顯微鏡下觀察分析。
1.5 肉芽組織血管面積和肉芽組織長入深度的分析
1.5.1 肉芽組織中血管面積的測量:分別對應用外源VEGF組及對照組在第7天和第14天隨機抽取10只兔子中的5個蠟塊橫切制成切片,HE染色后,用北航圖形分析系統作肉芽組織血管面積分析。方法是在每張切片上隨機抽取5個400倍顯微鏡視野進行分析,計算這5個視野中血管斷面面積占鏡下肉芽組織面積的比值。
1.5.2 肉芽組織長入深度測量:再分別對兩組在第7天和第14天抽取的10只兔子中的剩余的5個蠟塊,每個蠟塊分別各縱切5份,在40倍顯微鏡下測定肉芽組織深度,方法是用肉芽組織的面積除以寬度,得到長入深度,再算出每組長入深度的平均值。
2結果
2.1 免疫組化結果:術后第7天給予外源VEGF的肉芽組織血管內皮細胞的胞漿呈褐色為陽性(圖1),而對照組無明顯變化。術后第14天應用外源VEGF組血管內皮細胞的胞漿仍呈褐色(圖2)說明VEGF對其仍有作用,而對照組亦無明顯變化。


2.2 血管斷面面積占鏡下肉芽組織面積的比值見表1、2,兩組術后肉芽組織長入深度的比較見表3、4。
3討論
多孔聚乙烯在臨床上初期多用于頭面部骨缺損的修復。1993年wellisz[6]報道了應用多孔聚乙烯耳支架行燒傷后耳再造。該支架置入后,血管和軟組織可經其直徑100μm的微孔長入支架,從而提高其抗感染作用和增強其柔韌性,因軟組織長入也不會發生像硅橡膠等支架在纖維包囊內活動和包膜攣縮引起支架的變形。我科從1997年~2007年底用該材料耳支架行耳再造12例(8人12耳),其中9例效果滿意,再造耳廓立體感強,手術時間短,患者痛苦小。有3例出現支架部分外露,2例經換藥后自行愈合,1例取出支架后愈合。該支架的優點[5,7-8]:①再造耳廓形態滿意,三角窩、舟狀窩等細微結構清晰;②減少創傷,免除患者切取肋軟骨之苦,及氣胸等并發癥發生的可能性;③減少手術步驟,縮短手術時間,降低手術難度;④與硅橡膠支架相比,除排斥反應輕外,不會有耳支架在纖維包膜內活動,甚至包膜內積液現象;⑤較之自體或異體軟骨支架,該支架更為穩定,但隨血管的長入及膠原的沉積可增強其柔韌性。所以提高其成功率及柔韌性的關鍵是促進血管和軟組織的長入。但也有缺點[5,7-8]:①耳支架較硬,其柔韌性的變化仍需進一步研究;②一旦皮膚破潰取出的可能性仍大。
血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是一種具有促進血管新生作用也能增強血管通透性的糖蛋白,另一方面VEGF使微血管通透性增強,大分子物質,如纖維蛋白原等細胞外基質形成纖維蛋白凝膠,從而作為暫時基質允許和支持新生血管和內皮細胞的內生生長[6]VEGF與堿性成纖維細胞生長因子有協同作用。另外缺氧可刺激VEGF及其受體的表達[7]促進內皮細胞的生長。
本實驗設計考慮到VEGF的半衰期短的缺點增加了給藥次數,使其能對多孔聚乙烯支架周圍組織持續作用。另外,將多孔聚乙烯支架埋置皮下封閉切口,造成局部缺氧環境來增強VEGF及其受體的表達。
在本實驗中,多孔聚乙烯耳支架被埋置于去除部分耳廓軟骨的位置,來替代正常耳廓軟骨,使其成為真正意義的耳支架。而且術后給于負壓吸引法塑型,使皮膚與支架緊密貼附,模擬耳廓再造的基本過程。
通過外源VEGF組、對照組之間術后第7天和術后第14天肉芽組織中毛細血管計數和長入深度觀察,發現:①外源VEGF組肉芽組織中毛細胞管計數比對照組術后第7天的多45%左右,第14天約多52%左右;②外源VEGF組肉芽組織長入多孔聚乙烯支架的深度比對照組術后的第7天約多33%,第14天約多39%。而經統計學分析證明VEGF組與對照組有顯著性差異。這說明VEGF明顯促進血管及軟組織長入多孔聚乙烯支架,而缺乏VEGF時血管及軟組織長入多孔聚乙烯支架速度明顯減慢。
免疫組化結果顯示,血管內皮細胞在術后第7天和14天在應用外源VEGF組細胞漿均成褐色,說明VEGF均對其有作用。
以上結果表明:VEGF有明顯促進血管及軟組織長入多孔聚乙烯支架作用,使其與周圍組織形成一體,從而提高其抗感染能力及其柔韌性,相應促進多孔聚乙烯耳支架植入的效果,并防止纖維包裹攣縮及防止耳廓支架的變形,從而使應用多孔聚乙烯耳支架行耳廓再造術的成功率提高。這為VEGF臨床應用于多孔聚乙烯耳支架來促進多孔聚乙烯耳支架植入的效果提供了理論依據。有關VEGF應用于多聚乙烯耳支架來促進多孔聚乙烯耳支架植入的效果的臨床應用尚有待于進一步探討。
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[收稿日期]2008-05-12[修回日期]2008-08-01
編輯/張惠娟