MSC复合含BMP的羊膜载体复合膜治疗骨髓炎的实验研究

于宁 王彦生

MSC复合含BMP的羊膜载体复合膜治疗骨髓炎的实验研究

于宁 王彦生

目的实验研究间充质干细胞(MSC)复合含骨形态发生蛋白(BMP)的羊膜载体复合膜治疗骨髓炎的效果,为临床应用提供实验参考。方法选取30只纯种新西兰大耳白兔,制备成骨髓炎模型后随机分为A组(实验组)、B组(对照1组)和C组(对照2组),每组10只,A组将添加了MSC的含有抗生素及BMP的羊膜载体复合膜置入骨髓炎位置,B组一单纯置入含有抗生素及BMP的羊膜载体复合膜,C组仅进行扩创闭合创口,术后观察三组兔的骨髓炎愈合情况。结果①大体观察∶A组的外观接近正常骨组织,骨皮质缺损基本已填满,无明显的髓腔脓液及死骨。B组和C组骨皮质缺损均未能完全填满,形态各异,缺损与增生交替。②X线检查∶三组改良X线Norden评分分别为(0.9±0.5)、(3.2±1.1)、(5.3±1.4)分,A组显著优于B组和C组,B组显著优于C组,差异具有统计学意义(P均＜0.05)。③组织学检查∶A组修复新生骨厚度接近正常骨厚度活略厚于正常骨组织,且与临近的正常组织衔接较好,髓腔内的骨小梁结构粗大,骨小梁间的骨髓组织接近正常。B组修复新生骨厚度较正常的骨厚度增厚,与邻近的正常组织衔接较松,可见缝隙,髓腔内可见少量炎性细胞活脓肿,髓腔内骨小梁较少。C组未见修复骨组织增生,骨破坏严重,髓腔内可见大量炎性细胞、脓液及坏死骨,未见骨小梁形成。④细菌学检查∶检测三组骨髓中的平均细菌数分别为(1.1±0.7)×102、(4.2±1.6)×105和(8.6±3.8)×107,A组细菌数明显小于B组和C组,B组细菌数明显小于C组,差异具有统计学意义(P均＜0.05)。结论MSC复合含BMP的羊膜载体复合膜治疗骨髓炎好,为临床慢性创伤后骨髓炎的治疗提供了新的思路和方法。

间充质干细胞；羊膜载体复合膜；骨髓炎；骨形态发生蛋白

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

慢性创伤后骨髓炎是由开放性骨折治疗后得一种严重并发症[1］,是一种长期的感染,可长达数月甚至数年,主要特征为致病菌存在的持续性、低反应性炎症、死骨及窦道的形成,迁延难愈。本研究就间充质干细胞(MSC)复合含骨形态发生蛋白(BMP)的羊膜载体复合膜治疗骨髓炎的效果进行研究和探讨,现报告如下。

1 材料与方法

1.1 骨髓炎模型及羊膜载体复合膜制备 选取30只健康清洁的纯种新西兰大耳白兔,体重1.1～1.5 kg,于兔的胫骨近段注射金黄色葡萄球菌菌液诱导制备成骨髓炎模型,后随机分为A组(实验组)、B组(对照1组)和C组(对照2组),每组10只。取新鲜的牛羊膜去血迹、污渍和消化等过程后备用。

1.2 移植方法 A组将兔麻醉后切开大腿后部,显露并切除窦道,摘除死骨并彻底清除死腔内脓苔,刮除髓腔内炎性肉芽组织,至骨面有少量渗血为止；根据死腔大小选择体积适合的羊膜载体复合膜,并剪成锯末状碎块备用；将与羊膜比例为1∶2的MSC细胞悬液加入羊膜载体复合膜,掺均匀后加入固化剂调成糊状,加入死腔,注意不留空腔,缝合关闭切口。B组兔单纯置入羊膜载体复合膜,方法同A组。C组仅扩创闭合创口。术后分笼饲养。

1.3 观察指标 ①大体观察；②X线检查观察新骨形成及骨破坏情况；③组织学检查观察成骨细胞生长情况；④细菌学检查,于术后3个月抽取三组骨髓炎模型骨髓,检测平均细菌数。

1.4 统计学方法 采用SPSS19.0统计学软件对数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差(±s)表示,采用t检验。P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 大体观察 A组的外观接近正常骨组织,骨皮质缺损基本已填满,无明显的髓腔脓液及死骨。B组和C组骨皮质缺损均未能完全填满,形态各异,缺损与增生交替。

2.2 X线检查 X线检查可见A组骨皮质连续,缺损部分基本修复,无明显的骨质缺损及增生。B组和C组大多数皮质骨不连续,C组多有骨折征象,髓腔可见死骨、脓液。三组改良X线Norden评分分别为(0.9±0.5)、(3.2±1.1)、(5.3±1.4)分,A组显著优于B组和C组,B组显著优于C组,差异具有统计学意义(P＜0.05)。

2.3 组织学观察 A组修复新生骨厚度接近正常骨厚度活略厚于正常骨组织,且与临近的正常组织衔接较好,髓腔内的骨小梁结构粗大,骨小梁间的骨髓组织接近正常。B组修复新生骨厚度较正常的骨厚度增厚,与邻近的正常组织衔接较松,可见缝隙,髓腔内可见少量炎性细胞活脓肿,髓腔内骨小梁较少。C组未见修复骨组织增生,骨破坏严重,髓腔内可见大量炎性细胞、脓液及坏死骨,未见骨小梁形成。

2.4 细菌学检查 细菌学检查∶检测三组骨髓中的平均细菌数分别为(1.1±0.7)×102、(4.2±1.6)×105和(8.6±3.8)×107,A组细菌数明显小于B组和C组,B组细菌数明显小于C组,差异具有统计学意义(P＜0.05)。

3 小结

近年来开放性骨折的发病率呈上升趋势,骨感染的发生率也显著增加[2］。慢性创伤后骨髓炎常见股缺损及骨不连情况,常需手术治疗。自体骨因良好的生物相容性和成骨活性,且无排斥反应,但来源很有限,且取骨后会遗留瘢痕或发生取骨并发症,而异体骨存在排斥反应。BMP是存在于骨基质中,具有诱导骨形成的生物学特性,促进骨缺损修复的作用与自体骨移植效果相同,但单独使用BMP存在易被体液稀释、易被蛋白酶代谢、且置入体内缺损部位不易固定的问题,影响其作用充分发挥。羊膜细胞具有载体功能,且其胶原可具有黏附作用。MSC具有促进愈合的作用,主要来源于骨髓,但含量极少[3］。

综上所述,MSC复合含BMP的羊膜载体复合膜治疗骨髓炎好,为临床慢性创伤后骨髓炎的治疗提供了新的思路和方法。

[1]汪银锋,阮洪江,范存义.慢性创伤后骨髓炎诊治进展.国际骨科学杂志,2008,29(3):100-101,112.

[2]韦冰丹.感染性骨不连的治疗进展.医学综述,2009,15(14): 2161-2162.

[3]张继英,付维力,余家阔.兔外周血MSC复合同种异体脱钙皮质骨修复软骨缺损的研究.中国运动医学杂志,2013,32(2): 124-129.

2015-04-29］

∶沈阳医学院科技(项目编号∶20141008)

∶110024 沈阳医学院附属中心医院手外科

∶王彦生