局部應(yīng)用唑來(lái)膦酸對(duì)骨質(zhì)疏松大鼠種植體骨結(jié)合的影響

張玉芹 鄧久鵬 戚孟春 董 偉 李金源 李 燕

(河北聯(lián)合大學(xué)附屬醫(yī)院門診部，河北 唐山 063000)

種植牙是目前各種牙齒缺失的修復(fù)治療的方法之一。但種植牙的治療效果會(huì)受到多種因素影響;其中骨質(zhì)疏松(OP)是公認(rèn)的牙種植的重要危險(xiǎn)因素之一〔1，2〕。OP是多種原因引起的骨骼系統(tǒng)疾病，對(duì)骨內(nèi)種植體的骨整合和長(zhǎng)期穩(wěn)定產(chǎn)生威脅。唑來(lái)膦酸是一種特異性地作用于骨的二磷酸化合物，能抑制因破骨活性增加而導(dǎo)致的骨吸收。本研究通過建立大鼠OP動(dòng)物模型，局部應(yīng)用唑來(lái)膦酸，觀察局部應(yīng)用唑來(lái)膦酸對(duì)OP時(shí)種植體骨結(jié)合的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料 3月齡雌性SD大鼠30只(平均體質(zhì)量250 g)，購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司。唑來(lái)膦酸，國(guó)藥準(zhǔn)字H20041953，江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司。雙能X線骨密度測(cè)量?jī)x，美國(guó)。HA涂層鈦種植體，四川大學(xué)生物材料測(cè)試中心提供。

1.2 SD大鼠OP模型的建立 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物隨機(jī)分成三組(每組10只):假手術(shù)組(A組)、OP組(B組)和唑來(lái)膦酸治療組(C組)。3%戊巴比妥鈉(1 ml/kg)腹腔注射麻醉，B、C組摘除雙側(cè)卵巢，A組施行假手術(shù)。術(shù)后B、C兩組開始給予地塞米松0.5 mg/kg皮下注射，每周兩次，連續(xù)注射12 w;A組給予等量生理鹽水注射。術(shù)后12 w用雙能X線骨密度(BMD)測(cè)量?jī)x測(cè)量假手術(shù)及卵巢切除術(shù)大鼠股骨的BMD，證實(shí)造模是否成功。

1.3 唑來(lái)膦酸鈉-涂層種植體的制備 參考相關(guān)文獻(xiàn)〔3，4〕，將2 mg唑來(lái)膦酸溶于0.9%氯化鈉注射液10 ml中，選取10枚HA涂層種植體常規(guī)高溫高壓消毒后，無(wú)菌條件下在上述溶液中37℃下浸泡24 h，冷凍干燥密封備用。

1.4 種植體植入 OP模型造模12 w后，在SD大鼠右側(cè)脛骨近中干骺端植入羥基磷灰石涂層種植體。手術(shù)方法:麻醉方法同去勢(shì)手術(shù)。在所有SD大鼠右側(cè)脛骨近中干骺端切開皮膚及軟組織，暴露骨面;用牙科電鉆制備直徑2 mm的種植窩，穿透對(duì)側(cè)骨皮質(zhì)，旋入種植體，A、B組為HA涂層種植體，C組為唑來(lái)膦酸鈉涂層種植體，分層縫合切口。術(shù)后常規(guī)飼養(yǎng)，術(shù)前1 d起至術(shù)后3 d每天給予青霉素40萬(wàn)U/kg肌肉注射。

1.5 組織學(xué)觀察及骨組織形態(tài)計(jì)量學(xué)分析 術(shù)后第4周、12周分兩批處死實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，每組處死5只。切取20 mm長(zhǎng)帶種植體脛骨標(biāo)本，樹脂包埋;用德國(guó)EXAKT300PC硬組織切片機(jī)制作不脫鈣硬組織切片，甲苯胺蘭及亞甲基藍(lán)染色。用醫(yī)學(xué)數(shù)碼圖像分析系統(tǒng)Med6.0在植骨區(qū)對(duì)下述參數(shù)進(jìn)行測(cè)量:①種植體骨結(jié)合率(IBCR)(%):種植體與新生骨直接接觸部分占種植體總表面的百分比。②新生骨量(New bone volume，NBV)(%):距種植體螺紋底1 mm區(qū)域內(nèi)新生骨占該區(qū)域面積比。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 計(jì)量資料用x±s表示，用SPSS12.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果

2.1 BMD測(cè)量 卵巢摘除術(shù)后12 w，對(duì)大鼠左側(cè)股骨近中端進(jìn)行BMD測(cè)定。卵巢切除組大鼠股骨BMD為(0.180 4±0.003 1)g/cm2，顯著低于假手術(shù)組大鼠股骨BMD(0.251 3±0.004 8)g/cm2(P＜0.01);BMD下降了28.21%。說(shuō)明OP模型的建立成功。

2.2 骨組織形態(tài)及計(jì)量學(xué)檢測(cè) 術(shù)后4 w:B組IBCR、NBV均顯著低于A組和C組(P＜0.01);C組IBCR、NBV與A組比較差異無(wú)顯著性(P＞0.05)。術(shù)后12 w:B組IBCR、NBV均顯著低于A組和C組(P＜0.01)。C組IBCR、NBV與A組接近無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。見圖1，表1。

圖1 術(shù)后4、12 w植骨區(qū)形態(tài)學(xué)(甲苯胺藍(lán)染色，×40)

表1 術(shù)后4、12 w三組骨計(jì)量學(xué)指標(biāo)比較(n=5)

3 討論

OP是多種原因引起的以單位體積內(nèi)骨組織量減少為特點(diǎn)的代謝性骨病變;病理解剖可見骨皮質(zhì)菲薄，骨小梁稀疏、中斷〔5〕。OP目前被公認(rèn)為牙種植的重要危險(xiǎn)因素和相對(duì)禁忌證;近年來(lái)研究也證實(shí)，OP狀態(tài)會(huì)使種植體周圍骨量及種植體骨結(jié)合率下降，從而減弱對(duì)種植體的支持〔6〕。Yamazaki等〔7〕研究表明:OP時(shí)在松質(zhì)骨區(qū)域，骨與種植體結(jié)合率和相對(duì)骨量OVX組和對(duì)照組有著明顯的降低。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明卵巢切除組大鼠股骨BMD顯著低于假手術(shù)組大鼠，其股骨BMD降低了28.21%，參考OP診斷標(biāo)準(zhǔn)，大鼠OP模型是成功的。

本研究結(jié)果提示，實(shí)驗(yàn)性O(shè)P會(huì)影響植骨區(qū)骨小梁的生長(zhǎng)，減少松質(zhì)骨骨量，降低種植體骨結(jié)合率，從而減弱骨組織對(duì)種植體的支持，對(duì)種植體的成功產(chǎn)生潛在的威脅。

唑來(lái)膦酸是一種雙膦酸鹽類藥物，是目前最常用治療OP的藥物，其機(jī)制是在體內(nèi)通過和羥基磷灰石螯合，來(lái)拮抗破骨細(xì)胞骨吸收功能、誘導(dǎo)破骨細(xì)胞凋亡，從而減少骨吸收來(lái)增加骨組織骨量〔8，9〕。最新研究表明，成骨細(xì)胞同樣是雙膦酸鹽的重要靶細(xì)胞。雙膦酸鹽可誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化，并提高成骨細(xì)胞增殖活性，增加膠原合成〔10，11〕;其這種作用也被體內(nèi)研究所證實(shí)〔12〕。本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明局部應(yīng)用唑來(lái)膦酸有效促進(jìn)了種植體植入?yún)^(qū)新骨形成，提高了種植體骨結(jié)合率;局部應(yīng)用唑來(lái)膦酸能夠增加OP時(shí)種植體骨結(jié)合率及新生骨小梁的生長(zhǎng)，雖然不能達(dá)到假手術(shù)組水平，但顯著高于OP組;說(shuō)明唑來(lái)膦酸在局部一定程度上糾正了OP造成的負(fù)面作用。

綜上所述，實(shí)驗(yàn)性O(shè)P會(huì)使種植體骨結(jié)合率下降，新生骨減少;局部應(yīng)用唑來(lái)膦酸則可在一定程度上抵抗OP的負(fù)面作用增加種植體植入?yún)^(qū)新生骨量，提高種植體骨結(jié)合率;在提高OP患者種植牙成功率上，有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值。

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