GTR修復牙槽骨缺損的beagle犬動物模型的研究華楠

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的動物模型。方法 該研究在2011年12月—2012年2月期間，以3只beagle犬為實驗動物，年齡在14～16個月，平均體重（13.0±1.0）kg。拔除其雙側前磨牙。拔除牙后同時放入可吸收膜。在拔牙窩的左側放置Bio-Guide膠原膜，右側放置PLGA膜。 結果 3只實驗犬均無死亡，飲食、活動正常。手術4周后再次進入牙槽骨，發現膠原膜和PLGA膜被完全吸收，生物降解。光學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。 結論 該研究采用的建模方法，成功構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合的實驗動物模型。

[關鍵詞] 牙槽；骨缺損；引導；組織再生；動物實驗模型

[中圖分類號] R780.1 [文獻標識碼] A [文章編號] 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

引導骨再生技術（GBR）是針對骨的引導組織再生（GTR）技術，由GTR延伸而來[1]，GTR主要應用于牙齒[2]。目前，GBR主要運用的是膠原蛋白膜，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。而建立動物模型，研究PLGA膜在動物牙槽骨中的生物降解效果，才能進一步闡明PLGA作為GBR膜在臨床使用中的效果。

多位學者先后采用猴、小型豬、比格犬、大耳白兔、鼠等多種實驗動物，在其下頜骨制造骨缺損，植入植骨材料，采用組織學的方法評估植骨材料[3]。但其動物實驗模型與種植臨床的骨缺損形態各不相同。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的動物模型，該研究在2011年12月—2012年2月，采用beagle犬，年齡在14～16個月，按照天然骨缺損動物模型建立的方法制備牙槽骨缺損的實驗模型[4]，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

實驗動物選用健康雄性beagle犬（上海SLAC實驗動物有限公司提供，該實驗獲得上海同濟大學動物研究倫理委員會的批準）3只，體重（13.0±1.0）kg年齡14～16個月。所有beagle犬均采用籠中獨立圈養的方法，定時、定量攝食，自由飲水。

1.2 實驗器材和藥品

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

1.3 手術方法

1.3.1 牙齒拔除實驗 犬以肌內注射2%的tiazine和10%氯胺酮進行全身麻醉后，拔除雙側前磨牙。

1.3.2 骨缺損區的處理 拔牙后在拔牙窩的左側放置Bio-Guide膠原膜，右側放置PLGA膜。術后1～3 d給予肌肉注射青霉素（80萬U/d）預防感染。

1.4 標本制取

3個月后處死動物。分離下頜骨，將含有Bio-Guide膠原膜/PLGA膜的骨標本置于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HE染色后光學顯微鏡下觀察。

2 結果

2.1 一般觀察

3只實驗犬均無死亡。3只實驗犬都很好的耐受拔牙手術，拔牙后拔牙窩很快充滿血凝塊止血。術后2～3 h恢復意識。實驗期間飲食、活動正常，所有的膜都覆蓋其上。拔牙部位沒有感染化膿。2周后，軟組織形態和顏色與周邊正常組織完全一樣。愈合部位沒有裂開。4周后雙側下頜近中遠端拔牙窩的骨生成，見圖1c。同時PLGA膜和膠原膜完全降解，沒有殘留，見圖2a。

2.2 組織學觀察

該次實驗取拔牙創周圍的組織用作組織學研究，并在術后第4周，第8周和第12周做出評估。通過外科手術我們提取下頜骨兩邊近遠中側，緊靠被拔前磨牙的骨塊做研究（圖2b）。取下的骨塊先經過1周10%甲醛固定，然后在脫鈣液中充分脫鈣。骨塊固定后，再經過脫水處理和石蠟包埋。最后，在光學顯微鏡下觀察其沿長軸的矢狀面在HE染色下的不同。

缺損區內，新生骨組織由根方牙槽骨頂端向缺損區中心方向生長，隨著時間延長，缺損區內新生骨組織量增多，骨密度增加。

3 討論

引導骨再生成骨的組織學過程：①編織骨形成階段：成骨細胞伴隨再生的毛細血管由骨床長入生物屏障膜封閉的植骨區，增值、分化，形成編織骨，快速充盈植骨區，為進一步成骨建立良好的支架；②板層骨沉積階段，在編織骨周圍沉積板層骨，增強新生骨的強度；③新生骨改建階段。

生物屏障膜的種類：①不可吸收膜；鈦膜、E-PTFE膜；②可吸收膜：膠原膜，如：BIO-GIDE膜和國產膜。目前，GBR主要運用的是膠原蛋白膜。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物beagle犬，均為雄性犬，年齡14～16個月。在性別、年齡等基本條件上保持一致性。多數以Beagle犬為模型動物的實驗，都選用雄性犬[9-10]。筆者也認為，雄性犬下頜骨高度和寬度明顯優于雌性犬，手術條件好。比格犬的牙槽骨較寬、骨質致密，與人的牙槽骨較為接近，是建立牙槽骨缺損動物模型中較為理想的動物[11]。

該研究中，肉眼觀察4周后雙側下頜近中遠端拔牙窩的骨生成。同時PLGA膜和膠原膜完全降解，沒有殘留。組織學觀察可見，缺損區內，新生骨組織由根方牙槽骨頂端向缺損區中心方向生長，隨著時間延長，缺損區內新生骨組織量增多，骨密度增加。建立了該動物模型，研究PLGA膜在動物牙槽骨中的生物降解效果，并進一步闡明PLGA作為GBR膜在臨床使用中的效果。

[參考文獻]

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（收稿日期：2015-06-10）