萬古霉素緩釋微球復合自體濃縮紅骨髓對治療 兔橈骨骨缺損的臨床研究

甘維 朱柔霖 劉雪萍 張立巖 劉斌

[摘要] 目的 探討萬古霉素緩釋微球復合自體濃縮紅骨髓對治療兔橈骨骨缺損的臨床研究。 方法 選取2017年1～6月我院動物實驗中心飼養的48只新西蘭大白兔，雌雄皆可，體重2.5～3 kg，分別飼養，隨機分為三組，每組16只。A組采用自體濃縮紅骨髓治療方式，B組采用自體濃縮紅骨髓與纖維蛋白膠的治療方式，C組采用萬古霉素緩釋微球復合自體濃縮紅骨髓的治療方式。比較三組的血清CRP水平、紅細胞沉降率以及三組兔術后不同時間段X線的評分。 結果 術后3 d、7 d，B組兔血清的CRP水平與A組比較顯著較低，而C組的CRP水平與B組比較顯著降低（P<0.05）;術后1 d、3 d及4周A組的ESR與B、C組比較顯著較高;術后7 d A、B組的ESR與C組比較顯著較高;術后2周B組的ESR與C組比較顯著較高，而A組又顯著高于B組（P<0.05）;術后2周、4周以及8周B組及C組的X線評分顯著高于A組（P<0.05），術后12周三組X線的評分比較無顯著差異（P>0.05）。結論 在對兔橈骨骨缺損進行治療的過程中，采用萬古霉素緩釋微球復合自體濃縮紅骨髓的治療方式，有利于改善血清CRP水平以及紅細胞沉降率，同時濃縮紅骨髓主要取自自體，安全可靠，具有較好的組織相容性，對于骨缺損愈合的情況有積極的促進作用，因此在臨床治療中具有較高的應用價值。

[關鍵詞] 萬古霉素緩釋微球;復合自體濃縮紅骨髓;兔橈骨骨缺損

[中圖分類號] R687.3? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2019）33-0038-05

[Abstract] Objective To investigate the clinical study of vancomycin sustained-release microspheres combined with autologous concentrated red bone marrow in the treatment of rabbit radius defects. Methods From January 2017 to June 2017， 48 New Zealand white rabbits who were raised in the Animal Experimental Center of our hospital were selected. They were either male or female， raised separately and weighed between 2.5-3 kg. They were randomly divided into three groups， with 16 rabbits in each group. Group A was given autologous concentrated red bone marrow for treatment. Group B was given autologous concentrated red bone marrow combined with fibrin glue for treatment. Group C was given vancomycin sustained-release microspheres combined with autologous concentrated red bone marrow for treatment. The serum CRP levels， erythrocyte sedimentation rate， and the X-ray scores at different time points after surgery were compared between the three groups of rabbits. Results At 3 d and 7 d after surgery， the serum CRP levels in group B were significantly lower than those in group A， and the CRP level in group C was significantly lower than that in group B（P<0.05）; the ESR in group A was significantly higher than that in group B and C at 1 d， 3 d and 4 weeks after surgery; the ESR in group A and group B was significantly higher than that in group C at 7 d after surgery; the ESR in group B was significantly higher than that in group C at 2 weeks after surgery， while that in group A was significantly higher than that in group B（P<0.05）; the X-ray scores in group B and group C were significantly higher than those in group A at 2 weeks， 4 weeks and 8 weeks after surgery（P<0.05）. There were no significant differences in the X-ray scores among the three groups at 12 weeks after surgery（P>0.05）. Conclusion In the treatment of rabbit radius defects， the method of vancomycin sustained-release microspheres combined with autologous concentrated red bone marrow is beneficial to improving serum CRP levels and erythrocyte sedimentation rate. At the same time， the concentrated red bone marrow is mainly taken from the autologous tissues， which is safe and reliable， and has good tissue compatibility. It has a positive effect on promoting the healing of bone defects and therefore has a higher application value in clinical treatment.

[Key words] Vancomycin sustained-release microspheres; Combined autologous concentrated red bone marrow; Rabbit radius defects

在目前的骨科治療中，大段骨缺損情況的治療及修復仍為醫學研究中的重要內容[1]。自體的松質骨由于其同時具有骨的生成、誘導以及傳導的能力，因此被認為是植骨治療中的“金標準”，但該項取骨方式的骨量較少，并且不適宜對生長發育期的兒童進行治療;同種異體骨的骨源是目前治療的重大難題，同時具有一定的免疫排斥的情況，不利于患者的治療[2-3]。骨形態中蛋白情況的出現能夠誘導并且募集未分化的間充質細胞向軟骨以及骨細胞的分化，同時具有正位以及體內異位的能力，自體紅骨髓中含有的骨源性的干細胞也具備成骨的功能，但容易導致體內流失情況的出現，因此單獨將其應用于治療的效果并不明顯[4-5]。本次研究主要通過對兔橈骨骨缺損情況的實驗，探討萬古霉素緩釋微球復合自體濃縮紅骨髓治療的有效性，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年1～6月我院動物實驗中心飼養的48只新西蘭大白兔，雌雄皆可，體重2.5～3 kg，分別飼養，隨機分為三組，每組16只。均在無菌的條件下制造所有動物骨雙側橈骨骨缺損的模型，A組采用自體濃縮紅骨髓治療方式，B組采用自體濃縮紅骨髓與纖維蛋白膠的治療方式，C組采用萬古霉素緩釋微球復合自體濃縮紅骨髓的治療方式，三組動物治療后均允許且負重在籠中進行自由活動，并同時進行肌肉注射40 IU/d的青霉素，連續注射3 d。

實驗動物模型的具體制備方法為：采用10%的水合氯醛按照4 mL/kg的比例對所選用的新西蘭兔進行腹腔麻醉，顯露橈骨近端的備皮，依據沈霖造模法使其雙側橈骨的中上段顯露，采用3 mm的斯氏針鉆孔至動物的髓腔，將動物體內少量的骨髓進行抽離之后注入濃度為5%的魚肝油酸鈉5 μL，將2×109 cfu/mL的金黃色葡萄球菌懸液注入動物的髓腔內5 μL。采用無菌骨蠟將空洞進行密封，最后縫合動物的皮膚。1個月之后利用細菌培養、X線片以及病理組織的培養等確定動物是否有感染的情況出現。

1.2 方法

1.2.1 A組? 采用自體濃縮紅骨髓（RBM）治療方式，RBM具體制備的方法為：采用濃度為3%的戊巴比妥鈉進行靜脈麻醉，依照30 mg/kg的速度推進，在無菌條件下取兔的俯臥位，采用16G的骨穿針進行髂骨穿刺，抽取1 mL的骨髓，采用1000 r/min的速度進行10 min的離心操作，然后抽取0.2 mL的底層濃縮紅骨髓用以對兔的植入。

1.2.2 B組? 采用自體濃縮紅骨髓與纖維蛋白膠的治療方式，自體濃縮紅骨髓的治療方式與A組相同，纖維蛋白膠工程骨的構建方式為：將纖維蛋白膠用抑肽酶按照80 mg/mL進行溶解，將自體濃縮紅骨髓加入其中，使用過程中加入催化劑的溶液，等待約20 s后即呈現為凝膠狀態。

1.2.3 C組? 采用萬古霉素緩釋微球復合自體濃縮紅骨髓的治療方式，在無菌的條件下取其一側約為1 g的髂骨，將骨膜以及軟組織去除，采用球形的磨鉆將其處理成骨泥，然后將其與240 mg的萬古霉素緩釋微球進行充分的混合備用。

用雙氧水以及生理鹽水進行傷口的反復沖洗后，分別將三組兔采用上述三種的治療方式植入，操作完成后逐層縫合，并將術后的兔進行分籠喂養。

1.3 觀察指標

1.3.1 三組兔血清C-反應蛋白（CRP）的水平比較? 分別在動物術前及術后1 d、3 d、7 d、2周、4周抽取動物耳緣處的4 mL靜脈血，取其中的2 mL以蛋白分析儀利用免疫散射比濁法檢測三組不同時間段的血清CRP水平。

1.3.2 三組兔的紅細胞沉降率（ESR）比較? 使用剩余的2 mL利用3.8%的枸櫞酸鈉，在抗凝后將其加入到血沉管中進行1 h的垂直豎立，之后觀察紅細胞下沉的距離即為紅細胞的沉降率。

1.3.3 髓腔的改建情況、骨移植區密度的變化以及骨痂生長的情況? 分別在三組兔手術后的2、4、8以及12周每組各處死2只進行雙前肢X線側位片檢查，主要觀察內容為髓腔的改建情況、骨移植區密度的變化以及骨痂生長的情況，X線片的評分依據Lane-sandhu的骨移植組織學進行評估比較。

1.4 統計學方法

采用SPSS11.5統計學軟件，計量資料用（x±s）表示，三組間不同時間點血清CRP、ESR、X線片評分及組織學評分比較采用單因素方差分析，若差異有統計學意義，則再采用LSD-t法進行組間兩兩比較，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組兔術前及術后血清CRP水平比較

術前三組兔的血清CRP水平無顯著差異（P>0.05），術后3 d、7 d，B組兔血清的CRP水平與A組比較顯著較低，而C組的CRP水平與B組比較顯著降低（P<0.05），見表1。

2.2 三組兔術前及術后ESR比較

術前三組兔的ESR水平無顯著差異（P>0.05），術后1 d、3 d及4周A組的ESR與B、C組比較顯著較高;術后7 d A、B組的ESR與C組比較顯著較高;術后2周B組的ESR與C組比較顯著較高，而A組又顯著高于B組（P<0.05），見表2。

2.3 三組兔術后不同時間X線評分比較

術后2周、4周以及8周B組及C組的X線評分顯著高于A組（P<0.05），術后12周三組X線評分比較無顯著差異（P>0.05），見表3。

3討論

隨著科技的進步以及組織工程學的不斷發展，人們逐漸發現在對骨缺損的情況進行修復的過程中采用復合生長因子的人工骨修復能夠顯著縮短修復治療的時間，并且將多種生長因子進行聯合使用能夠取得較為顯著的修復效果[6-7]。在傳統的治療中無論是從動物身上提取生長因子還是基因重組均需要耗費較長的時間，同時制作的價格較為昂貴，外源性的生長因子在大多數情況下存在一定的免疫排斥反應，導致修復的效果不佳，不利于患者預后[8]。而紅骨髓中包含誘導性以及定向性的骨祖細胞，具備形成成骨細胞的能力[9]。近年來國外學者通過對動物進行骨愈合的實驗中表明自體骨髓移植能夠加速骨的愈合，具有成骨的功能。

在對骨缺損的感染情況進行控制的過程中，應用敏感抗生素是該治療的前提，尤其是局部抗生素的應用，局部藥物的濃度較高，而全身血液中藥物的濃度相對較低，所以能夠對感染的情況進行有效地控制，同時避免毒副作用，利于患者治療[10-11]。近年來受多種因素的影響，導致慢性骨髓炎病菌出現的情況易發生較大改變，并且大部分的金黃色葡萄球菌對慶大霉素產生耐藥的情況。而萬古霉素是在目前的治療中耐藥菌較少的抗生素的一種，主要應用于革蘭陽性菌，如鏈球菌、表皮葡萄球菌以及金黃色葡萄球菌等[12]。萬古霉素是一種碳水化合物性質的抗生素，能夠有效抑制細菌細胞壁中的蛋白合成，從而促使細菌細胞膜的滲透性發生實質性的改變，從而對RNA的生物合成情況進行有效抑制，因此不容易與其他類的抗生素產生交叉耐藥的情況，更加不容易導致細菌耐藥性情況的出現[13-14]。根據有關實驗證實，萬古霉素在兔骨髓的應用中并不會影響基質干細胞的成骨分化以及增殖的情況，對骨缺損修復的情況不會產生任何影響的同時能夠發揮其抗感染的功能[15]。在個體免疫的活性當中，ESR以及血清CRP水平是對急性感染情況進行評估的重要指標，并且感染的情況與CRP水平呈現正相關性，而ESR則是表示血漿與血紅細胞分離直至沉降至試管底部的速率[16-17]。在本次研究中經過對三組兔橈骨骨缺損情況采用不同治療方式的比較顯示：術后3 d、7 d，B組兔血清的CRP水平與A組比較顯著較低，而C組的CRP水平與B組比較顯著降低（P<0.05）;術后1 d、3 d及4周A組的ESR與B、C組比較顯著較高;術后7 d A、B組的ESR與C組比較顯著較高;術后2周B組的ESR與C組比較顯著較高，而A組又顯著高于B組（P<0.05）。從各組之間ESR以及CRP水平的變化中發現，抗生素在局部中的應用均能在兔骨缺損感染的情況中發揮積極的功能。ESR隨著骨缺損清創術材料的植入其表達的水平增加，但增加的情況不如CRP迅速，在感染的情況得到控制后，ESR與CRP比較恢復到正常值所需要的時間相對較長[18]。因此，感染情況是否得到有效控制可以通過CRP水平的檢測情況顯示，而ESR雖然能夠表達感染的情況，但不能將其用作敏感指標[19-20]。在本次研究中經過對三組X線片的評估比較顯示：術后2周、4周以及8周B組及C組的X線評分顯著高于A組（P<0.05），術后12周三組X線的評分比較無顯著差異（P>0.05）。在早期感染情況的存在導致A組骨質塑形的情況相對較慢，而B組藥物的半衰期時間較短，在前期能夠顯著降低由于感染情況而對成骨造成的損傷，由于后期動物的抵抗力情況相對較強，緩釋藥物的情況與修復的情況基本相同，因此在術后12周三組的X線評分無顯著的差異。

綜上所述，在對兔橈骨骨缺損進行治療的過程中，采用萬古霉素緩釋微球復合自體濃縮紅骨髓的治療方式，有利于改善血清CRP水平以及紅細胞沉降率，同時濃縮紅骨髓主要取自自體，安全可靠，具有較好的組織相容性，對于骨缺損愈合的情況有積極的促進作用，因此在臨床治療中具有較高的應用價值。

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（收稿日期：2019-07-03）