rhBMP-2及兔頜外動脈血管束對殼聚糖（CS）/β-磷酸三鈣（β-TCP）復合體修復兔下頜骨缺損的作用

王強，石曉蕾，李靜，劉倩，呂雪

1.濰坊市益都中心醫院口腔科，山東 濰坊 262500；2.青州市云門山衛生院口腔科，山東 青州 262500；3.青州市疾病預防控制中心口腔科，山東 青州 262500

長期以來，修復下頜骨缺損的難度一直很大[1-2]，對于下頜骨缺損的修復大多采用骨移植來進行，骨移植的材料大致可分為自體骨、異體骨和復合材料。自體移植雖然優點很多，但是受制于骨體材料少，而異體骨移植排斥反應又嚴重[3-4]，因此對于復合材料移植的研究就顯得尤為重要，β-磷酸三鈣復合殼聚糖是一種常見的復合材料。目前對于骨移植的問題多在于如何加快移植物的血管化[5-6]，而人工材料的發展似乎為該問題提供了一種新的解決方案，復合材料具有單一材料無可替代的優勢，能夠彌補其修復過程中面臨的缺陷，現已成為臨床關注的重點?；诖?，該文于2018年6月—2019年3月選取36只側骨缺損的健康新西蘭大白兔作為研究對象，就不同材料和方式修復兔下頜骨缺損的效果進行探討。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取36只側骨缺損（全部為左側）的健康新西蘭大白兔作為實驗對象，按照隨機數字表法將其分為3組，各12只，采用不同的手術方案進行手術。

1.2 方法

對實驗兔進行全身麻醉，從兔子下頜骨下緣處逐層切開兔子的皮膚、皮下組織、肌肉及骨膜。并與實驗體雙側下頜骨體處作成大約6 mm×15 mm的缺損，并切除范圍內頰舌側骨膜及周圍的牙根和牙槽神經血管束。

實驗組：使用CS/β-TCP復合體進行修復，將人工骨粉植入制造的兔下頜骨損處，加入rh MBP-2（使用蒸餾水溶解rh BMP-2粉末，通過1 mL的空針管滴加，劑量為0.02 g rh BMP-2），而后在材料包中包埋進兔面動脈血管束。

對照A組：單純采用CS/β-TCP復合體進行修復，并加入rhBMP-2；

對照B組：單純通過CS/β-TCP復合體進行修復，并包埋兔頜外動脈及頜下腺包膜組成的血管束。

1.3 觀察指標

①肉眼觀察術后不同時間兔子的骨缺損修復情況。②骨生長情況：使用X光檢查骨骼生長情況（骨形成、骨連接、骨改建）。③骨密度測量：使用雙能X線骨密度測量儀（DEXA，Norland，XR-36），通過DEXA軟件進行數據分體，對樣本的骨密度情況進行檢測（BMD、BMC）。④骨成熟情況：從植入材料邊緣周圍5 mm切取標本，制作HE染色切片，觀察骨成熟情況（骨連接、骨松質、骨皮質）。骨生長及骨成熟評分方法，見表1、表2。

表1 骨生長評分表Table 1 Bone growth scale

表2 骨成熟評分表Table 2 Bone maturity scale

1.4 統計方法

采用SPSS 22.0軟件進行數據分析，符合正態分布的計量數據用（±s）表示,行LSD-t檢驗；不符合正態分布，采用中位數和四分位數間距表示；P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3組放射學檢查比較

術后4周，所有研究對象骨改建未見塑性，總分均為0分；術后8周和12周實驗組的骨生長情況均較對照A組、對照B組更優，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表3。

表3 3組骨生長情況比較[（±s）,分]Table 3 Comparison of bone growth conditions among the 3 groups[（±s）,points]

表3 3組骨生長情況比較[（±s）,分]Table 3 Comparison of bone growth conditions among the 3 groups[（±s）,points]

注：*表示與實驗組相同時間對比，P＜0.05

組別時間骨形成骨連接骨改建 總分實驗組（n=12）對照A組（n=12）對照B組（n=12）術后8周術后12周術后8周術后12周術后8周術后12周7.29±2.31 10.38±2.29 5.11±0.56 7.32±1.20 4.23±0.87 5.36±0.98 6.09±1.23 8.32±1.07 2.23±0.26 3.19±0.51 1.32±0.10 3.26±0.49 0 5.01±0.94 0 3.13±0.32 0 2.25±0.31 13.68±3.21 23.44±3.14（7.16±1.01）（13.32±2.12）*（5.11±0.47）*（10.68±1.45）*

2.2 3組骨密度比較

術后8周、12周3組骨密度值、骨礦含量均較前一時點更高，差異有統計學意義（P＜0.05），且實驗組8周、12周BMD值較對照組更高，差異有統計學意義（P＜0.05）。3且BMC值比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表4。

表4 3組骨密度情況比較（±s）Table 4 Comparison of Bone densityof 3 groups（±s）

表4 3組骨密度情況比較（±s）Table 4 Comparison of Bone densityof 3 groups（±s）

注：*表示分別與同時點對照A組、B組比較，P＜0.05；#表示分別與同時點對照A組、B組比較，P＜0.01

組別4周8周BMD（g/cm2） BMC(g)BMD（g/cm2） BMC(g)實驗組（n=12）對照A組（n=12）對照B組（n=12）0.22±0.03 0.21±0.02 0.21±0.03 0.03±0.05 0.03±0.05 0.03±0.05（0.25±0.03）*0.22±0.02 0.22±0.03 0.04±0.06 0.04±0.04 0.04±0.06 12周BMD（g/cm2） BMC(g)（0.32±0.03）#0.29±0.02 0.27±0.03 0.05±0.05 0.04±0.05 0.04±0.05

2.3 3組HE染色觀察的骨成熟度比較

術后8周、12周3組骨成熟度均較之前更高，差異有統計學意義（P＜0.05），且實驗組骨成熟度較對照組更高，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表5。

表5 3組骨成熟情況比較[（±s）,分]Table 5 Comparison of bone maturation among the 3 groups[（±s）,points]

表5 3組骨成熟情況比較[（±s）,分]Table 5 Comparison of bone maturation among the 3 groups[（±s）,points]

注：實驗組與其他組相同時間比較，*P＞0.05；#P＜0.05；@P＜0.05

組別時間骨連接骨松質骨皮質 總分實驗組（n=12）對照A組（n=12）對照B組（n=12）術后4周術后8周術后12周術后4周術后8周術后12周術后4周術后8周術后12周6.35±1.87 10.29±2.51 14.50±3.36 4.13±1.01 7.21±0.90 10.32±3.41 5.20±1.17 6.39±1.36 8.27±2.01 4.37±1.14 6.61±1.51 11.87±2.21 2.25±0.11 4.36±1.10 8.54±2.23 2.41±0.61 3.38±0.79 7.62±1.87 0 1.11±0.40 11.56±3.30 0 0 5.51±1.23 0 0 3.51±0.77（10.65±2.09）*（17.87±2.85）#（36.54±3.39）@6.41±1.32 11.50±2.84 23.74±3.62 7.41±1.30 9.71±2.67 18.36±3.07

3 討論

臨床上頜骨骨折時經常發現伴隨著小塊骨缺損[7-8]，對于骨缺損患者修復難的問題一直困擾著醫學界。目前對于骨缺損的修復一般都是采用骨移植[9-10]。良好的骨移植物應該具備的特性包括良好的骨傳導性、骨誘導性和成骨作用。自體骨移植由于使用的是自身的骨骼，所有不存在排異和外界疾病傳播的風險，而異體骨最大的缺點是具有抗原性[11-12]。

隨著醫學的進步，各種人工骨材料層出不窮，異體骨的使用也相對越來越少，在各種支架材料中，磷酸三鈣骨水泥的骨傳導性和易降解性優越，但是缺點是脆性大，抗擊打能力弱，易損壞[13-14]，殼聚糖是由廣泛存在的幾丁質經過脫乙酰作用得到的，具有良好的相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性和抗菌性等[15]，但是由于殼聚糖降解太快，同時承重能力也較差，因此并不能作為單獨的骨修復材料使用。而BMP是目前證實的唯一一種能誘導成骨的因子，其在骨修復、再生方面發揮重要作用[16]。

在該研究結果中，手術后4周，復合材料清晰可見，周圍有骨膜覆蓋；手術后8周，復合材料較之前不清晰，周圍骨膜覆蓋增厚，并且開始有肌肉附著。手術后12周，由于兔子組織生長，復合材料難以看見，且與下頜骨緊緊相連，有較多的骨膜和血管。實驗組放射學檢查顯示術后8、12周骨生長總分分別為（13.68±3.21）分、（23.44±3.14）分，高于對照A組（7.16±1.01）分、（13.32±2.12）分，對照B組（5.11±0.47）分、（10.68±1.45）分（P＜0.05）。同時大體觀察發現，實驗組周圍的纖維結締組織要比對照組高，且觀察組周圍有較多的毛細血管生成，提示rhBMP-2具有良好的骨誘導作用[17]，而骨移植中最關鍵的步驟便是如何使移植物進行血管化，其擁有強大的成骨活性，表現在其具有較高的誘導能力及分化作用，對促進材料血管化也有顯著的功效。王思明等[18]研究認為，將移植材料包裹住血管束可以促使移植物血管化，其研究結果顯示，實驗組有大量新生血管從中央向四周生長且4周時出現新生骨，12周新生骨逐漸成熟，對照組血管從周圍長入，新生骨數量少且發育并不成熟，實驗組骨生長（X線）、骨組織（組織學）評分4、8、12周[骨生長評分依次為：（0.33±0.01）分、（3.33±0.12）分、（6.67±0.18）分；骨成熟評分依次為：（1.67±0.13）分、（2.00±0.11）分、（6.66±0.15）分]均高于對照組[骨生長評分依次為：0分、（2.01±0.14）分、（4.67±0.22）分；骨成熟評分依次為：（1.33±0.17）分、（1.67±0.12）分、（3.00±0.23）分]。與該研究結果相似，但該研究中實驗組對與兔子的骨缺損處移植材料血管化能力更強，這也與報道相符。

綜上所述，采用CS/β-TCP復合體結合rhBMP-2并包裹頜外動脈血管束的方案修復兔下頜骨骨缺損效果顯著，可以促進移植材料血管化，達到理想的修復效果。