CGF联合骨代用品在促进骨缺损愈合的实验研究

张晓鹏，邹高峰，李 超，柳宏志，张丽霞，魏 丽

(1．佳木斯大学口腔医学院，黑龙江 佳木斯 154002;2.秦皇岛市海港医院口腔科，河北 秦皇岛 066000;3．大庆油田总医院口腔科，黑龙江 大庆 163001)

拔牙是口腔颌面外科基本临床操作之一，术后牙槽窝中骨愈合时间的长短，通常仅仅依靠患者自身的骨愈合能力，大体上骨愈合时间为3～6个月[1]，而当细菌及食物残渣进入，血凝块形成不良等情况发生时，又无法避免地延迟了术后牙槽窝骨缺损愈合时间，导致牙槽骨形态愈合不良、干槽症等并发症的发生。术后牙槽窝内单独植入羟基磷灰石生物陶瓷仅仅在牙槽窝的丰满度、牙槽窝的骨愈合时间上有所改善，但远远无法达到临床要求及临床医生的满意度。本研究旨在通过术后牙槽窝内植入浓缩生长因子(Concentrate growth factors CGF)+羟基磷灰石生物陶瓷与单独植入羟基磷灰石生物陶瓷的比较，浓缩生长因子(Concentrate growth factors CGF)在提高骨缺损愈合方面的能力。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物：健康一岁龄雄性杂种犬12只，体质量20～22kg(大庆油田总医院动物实验中心提供)。

1.1.2 试剂和材料：速眠新II注射液(军事医学科学院军事兽医研究所提供)。

1.1.3 设备：Medifuge(Silfradent 意大利)离心加速机;特定离心管。X光牙片机：ODS-I口腔数字成像系统(大庆油田总医院放射科提供)。

1.2 方法

1.2.1 CGF的制备[1～2]

抽取实验动物自身血液注入10mL的试管(Medifuge离心加速机特殊匹配试管，真空负压，不含抗凝剂等任何添加剂)中，注满后勿摇动，共注入两支，立即放入Medifuge离心加速机的转筒中，按预定程序制备出CGF。第一支CGF切割成1～2mm的颗粒，与骨代材料进行混合，并放入搅拌机(Silfradent 意大利)旋转6s，混合均匀后嵌入骨缺损处。第二支CGF模具压制，获得CGF薄膜。

1.2.2 拔牙

术前禁食水12h，麻醉前15min皮下注射阿托品(0.04mg/kg)以减少唾液的分泌，速眠新(100U/mL，0.1～0.2mL/kg)，氯胺酮(5～10mg/kg)肌肉注射麻醉。(戊巴比妥钠(30mg/kg)后肢外侧隐静脉滴注维持全麻)拔除双侧下颌第一前磨牙，压迫止血。

1.2.3 CGF的植入

彻底搔刮牙槽窝后，将CGF-羟基磷灰石陶瓷糊状粘结剂和羟基磷灰石生物陶瓷，按照实验设计分别嵌入牙槽窝骨缺损处。潜行分离颊舌侧的粘骨膜瓣，严密缝合创口。术后3d，每日肌注青霉素针40万单位，预防感染。术后单笼专人饲养。

1.2.4 制取标本

术后4w、8w、12w分别处死动物，取材进行X线片及组织学观察，并进行骨密度测量分析。

1.3 统计学处理

采用SPSS11.5软件处理，根据Lane-Sandhu[3]X线和组织学评分标准进行评分，两组间评分结果采用配对资料t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 大体观察结果

12只实验犬均健康，手术创口均一期愈合，术区黏膜色温正常，周围无感染迹象，牙槽窝丰满。

2.2 组织学观察结果

术后4w，实验组：新生骨组织内可见大量的前成骨细胞、成骨细胞，少量骨组织形成，成骨细胞有向拔牙窝内骨缺损处生长的趋势，类骨质形成，形成骨陷窝；对照组：新生组织内前成骨细胞、成骨细胞数量较实验组少，纤维组织较多；术后8w，实验组：新生骨组织较成熟，有大量前成骨细胞、骨细胞、破骨细胞、成骨细胞及形成骨小梁，并可见成骨细胞呈板层状排列，形成连续的骨小梁；对照组：新生骨组织欠成熟，骨小梁结构细小、散乱；术后12w，实验组：成熟的骨组织形成，与周组织未见明显的界限；对照组：新骨形成，呈板层状结构，纤维组织含量少。

图1 a.实验组术后4w，可看到大量成骨细胞；b.对照组术后4w，新生组织内骨细胞数量少

图2 a.实验组术后12w，成熟的骨组织形成；b.对照组术后12w，板层状结构

2.3 X线观察结果

实验组：术后4w，术区骨密度增加，但周围有透射区，术后8周，X线透射区基本消失，见图1，术后12w，X线下可见透射区完全消失；对照组：术后8w，术区有较明显的透射影像，见图2，直到12w时才基本消失。在整个愈合过程中，实验组的骨愈合程度均优于对照组，并表现出明显差异。

图3 a.实验组术后8w，透射区基本消失,形成的骨小梁较连续；b.对照组术后8w，仍有较明显的透射影像

2.4 骨密度测量

见表1。

表1 各时间段实验组和对照组骨密度值

3 讨论

浓缩生长因子(Concentrate growth factors CGF)[2]中含有大量的生长因子，如表皮生长因子(epidermal growth factor EGF)，血小板源生长因子(platelet-derived growth factor PDGF)，转移生长因子-β(transforming growth factor TGF-β)，血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor VEGF)，类胰岛素生长因子(Insulin-like growth factor IGF-1)，骨形成蛋白(BMP)[4，5]和成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor FGF)。PDGF[6]促进细胞趋化、增殖，并且可增加胶原蛋白的合成能力；VEGF[7]加速损伤组织进行再血管化；FGF诱导骨再生；EGF和IGF-1调节细胞的生长、发育和代谢，加强局部的成纤维细胞、间叶细胞等相关细胞进行迁移和趋化；TGF-β作为趋化因子能将骨母细胞吸附到骨缺损区，刺激前成骨细胞进行有丝分裂，加强胶原蛋白、非胶原蛋白和蛋白质聚糖的合成能力，增大骨细胞在缺损区的密度，促进骨基质的沉淀。骨形成蛋白( BMP)[4，5]能诱导未分化的间充质细胞转化为成骨细胞或成软骨细胞，并促进骨生长。各种生长因子相互协同，相互作用，相互促进，达到最佳的治疗效果。

本组实验分为实验组(植入CGF+羟基磷灰石生物陶瓷)和对照组(植入羟基磷灰石生物陶瓷)，CGF联合骨代材料的混合物对拔牙窝骨缺损的修复再生表现为：①组织学观察：实验组的新骨形成时间短于对照组，且同期形成的新骨更为成熟；②X线观察：CGF缩短了骨愈合的时间，实验组在8w时X线透射区已基本消失，而对照组直至12w才达到相近似的程度；③骨密度值分析：从实验的不同时期的同期比较来看，实验组的骨密度值均高于对照组。

在4～12w的整个愈合过程中，无论从大体观察、组织学观察、X线观察方面实验组均优于对照组，同一时期新生骨组织均相对成熟。分析原因可能是：(1)实验中的浓缩生长因子(Concentrate growth factors CGF)富含多种高浓度基本生长因子，在最大程度上满足机体早期组织愈合需要，起到了充分的骨诱导作用，同时也能够缩短术区牙槽黏膜愈合时间及肉芽组织形成时间。(2)浓缩生长因子(Concentrate growth factors CGF)自身具有独特的三维网状结构，微观上起到了一种细胞支架(缓释载体)的作用，使血小板、成骨细胞、骨细胞及前成骨细胞更易于附着于表面，进行分裂、增殖。(3)浓缩生长因子(Concentrate growth factors CGF)和骨代用品(羟基磷灰石生物陶瓷)混合搅拌后形成了更为黏稠和稳定的状态，有利于骨代材料支架作用的发挥。(4)浓缩生长因子(Concentrate growth factors CGF)和骨代用品(羟基磷灰石生物陶瓷)兼具有骨诱导和骨引导作用，能够诱导未分化的间充质细胞转化为成骨细胞或成软骨细胞，并促进骨生长，并提供支架引导新骨向内生长或沉积。以上结果充分说明浓缩生长因子(Concentrate growth factors CGF)联合骨代用品在缩短缺损区骨组织愈合时间、提高缺损区骨愈合质量上起着重要作用，值得临床上广泛应用。

[1]柳宏志，李超，王天祥，等.CGF联合骨代用品在即刻种植中修复种植体周围骨缺损的实验研究[J].口腔颌面外科杂志, 2012，08：28

[2]Dong Seak Sohn.The effect of concentrated growth factors on ridge augmentation[J].Dentalinc, 2009,10:34-40

[3]Joos U，Kleinheinz J．Reconstruction of the severely resorbed(class VI)jaws：routine or exception[J]．J Craniomaxillofac Surg,2000，28(1)：1-4

[4]Urist MR, Ddlange RJ, Finerman GA.Bone cell different iation and growth factors[J].Science, 1983, 220(4598)：680-686

[5]Y am aguchi A.Application of BMP to bone repair[J]．Clin Calcium.2007,17(2):263-369

[6]Eppley BL, Woodell JE, Hiqqins J.Platelet quantification and grow the factor analys is from platelet-rich plasma: implications for wound healing[J].Plast Reconstr Surq, 2004,114(6):1502-1508

[7]王琳琳,朱炎.血管内皮生长因子在口腔恶性肿瘤研究中的进展[J].口腔颌面外科杂志, 2006,16(1)：87-90