MSC復合含BMP的羊膜載體復合膜治療骨髓炎的實驗研究

于寧 王彥生

MSC復合含BMP的羊膜載體復合膜治療骨髓炎的實驗研究

于寧 王彥生

目的實驗研究間充質干細胞(MSC)復合含骨形態發生蛋白(BMP)的羊膜載體復合膜治療骨髓炎的效果,為臨床應用提供實驗參考。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分為A組(實驗組)、B組(對照1組)和C組(對照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的羊膜載體復合膜,C組僅進行擴創閉合創口,術后觀察三組兔的骨髓炎愈合情況。結果①大體觀察∶A組的外觀接近正常骨組織,骨皮質缺損基本已填滿,無明顯的髓腔膿液及死骨。B組和C組骨皮質缺損均未能完全填滿,形態各異,缺損與增生交替。②X線檢查∶三組改良X線Norden評分分別為(0.9±0.5)、(3.2±1.1)、(5.3±1.4)分,A組顯著優于B組和C組,B組顯著優于C組,差異具有統計學意義(P均＜0.05)。③組織學檢查∶A組修復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,髓腔內的骨小梁結構粗大,骨小梁間的骨髓組織接近正常。B組修復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,可見縫隙,髓腔內可見少量炎性細胞活膿腫,髓腔內骨小梁較少。C組未見修復骨組織增生,骨破壞嚴重,髓腔內可見大量炎性細胞、膿液及壞死骨,未見骨小梁形成。④細菌學檢查∶檢測三組骨髓中的平均細菌數分別為(1.1±0.7)×102、(4.2±1.6)×105和(8.6±3.8)×107,A組細菌數明顯小于B組和C組,B組細菌數明顯小于C組,差異具有統計學意義(P均＜0.05)。結論MSC復合含BMP的羊膜載體復合膜治療骨髓炎好,為臨床慢性創傷后骨髓炎的治療提供了新的思路和方法。

間充質干細胞；羊膜載體復合膜；骨髓炎；骨形態發生蛋白

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

慢性創傷后骨髓炎是由開放性骨折治療后得一種嚴重并發癥[1］,是一種長期的感染,可長達數月甚至數年,主要特征為致病菌存在的持續性、低反應性炎癥、死骨及竇道的形成,遷延難愈。本研究就間充質干細胞(MSC)復合含骨形態發生蛋白(BMP)的羊膜載體復合膜治療骨髓炎的效果進行研究和探討,現報告如下。

1 材料與方法

1.1 骨髓炎模型及羊膜載體復合膜制備 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制備成骨髓炎模型,后隨機分為A組(實驗組)、B組(對照1組)和C組(對照2組),每組10只。取新鮮的牛羊膜去血跡、污漬和消化等過程后備用。

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

1.3 觀察指標 ①大體觀察；②X線檢查觀察新骨形成及骨破壞情況；③組織學檢查觀察成骨細胞生長情況；④細菌學檢查,于術后3個月抽取三組骨髓炎模型骨髓,檢測平均細菌數。

1.4 統計學方法 采用SPSS19.0統計學軟件對數據進行統計分析。計量資料以均數±標準差(±s)表示,采用t檢驗。P＜0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

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

2.2 X線檢查 X線檢查可見A組骨皮質連續,缺損部分基本修復,無明顯的骨質缺損及增生。B組和C組大多數皮質骨不連續,C組多有骨折征象,髓腔可見死骨、膿液。三組改良X線Norden評分分別為(0.9±0.5)、(3.2±1.1)、(5.3±1.4)分,A組顯著優于B組和C組,B組顯著優于C組,差異具有統計學意義(P＜0.05)。

2.3 組織學觀察 A組修復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,髓腔內的骨小梁結構粗大,骨小梁間的骨髓組織接近正常。B組修復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,可見縫隙,髓腔內可見少量炎性細胞活膿腫,髓腔內骨小梁較少。C組未見修復骨組織增生,骨破壞嚴重,髓腔內可見大量炎性細胞、膿液及壞死骨,未見骨小梁形成。

2.4 細菌學檢查 細菌學檢查∶檢測三組骨髓中的平均細菌數分別為(1.1±0.7)×102、(4.2±1.6)×105和(8.6±3.8)×107,A組細菌數明顯小于B組和C組,B組細菌數明顯小于C組,差異具有統計學意義(P＜0.05)。

3 小結

近年來開放性骨折的發病率呈上升趨勢,骨感染的發生率也顯著增加[2］。慢性創傷后骨髓炎常見股缺損及骨不連情況,常需手術治療。自體骨因良好的生物相容性和成骨活性,且無排斥反應,但來源很有限,且取骨后會遺留瘢痕或發生取骨并發癥,而異體骨存在排斥反應。BMP是存在于骨基質中,具有誘導骨形成的生物學特性,促進骨缺損修復的作用與自體骨移植效果相同,但單獨使用BMP存在易被體液稀釋、易被蛋白酶代謝、且置入體內缺損部位不易固定的問題,影響其作用充分發揮。羊膜細胞具有載體功能,且其膠原可具有黏附作用。MSC具有促進愈合的作用,主要來源于骨髓,但含量極少[3］。

綜上所述,MSC復合含BMP的羊膜載體復合膜治療骨髓炎好,為臨床慢性創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.慢性創傷后骨髓炎診治進展.國際骨科學雜志,2008,29(3):100-101,112.

[2]韋冰丹.感染性骨不連的治療進展.醫學綜述,2009,15(14): 2161-2162.

[3]張繼英,付維力,余家闊.兔外周血MSC復合同種異體脫鈣皮質骨修復軟骨缺損的研究.中國運動醫學雜志,2013,32(2): 124-129.

2015-04-29］

∶沈陽醫學院科技(項目編號∶20141008)

∶110024 沈陽醫學院附屬中心醫院手外科

∶王彥生