PDGF/BMP-2对种植体周围骨修复的作用

刘润喆，曲露露，李美华

(吉林大学第二医院 口腔科，吉林 长春130041)

PDGF/BMP-2对种植体周围骨修复的作用

刘润喆，曲露露，李美华*

(吉林大学第二医院 口腔科，吉林 长春130041)

骨修复界面的形成是评估早期种植成功的关键。然而在自然条件下，骨修复愈合期时间为3-6个月，在体内需要涉及多种类型的细胞(包括成骨细胞、破骨细胞和各种生长因子)，通过高度协调这些生长因子来完成促进血管生成和成骨的各个阶段[1]。骨形态发生蛋白(BMPs)属于转化生长因子β家族，和其确定的20个成员都是公认诱导组织成骨的关键信号蛋白，已广泛应用于骨折或骨缺损的治疗，其具有诱导成骨细胞增殖、分化，促进骨再生的作用[2-3]。

血小板衍生性生长因子(PDGF)作为间充质细胞具有趋化和有丝分裂作用。PDGF是由血小板、单核细胞、巨噬细胞、内皮细胞和成骨细胞构成，由四个多肽链(A，B，C，D)的结合组成的形成五个不同的二聚体PDGFs。其中，PDGF-BB是最强效的生物成骨细胞，是血管生成、细胞增殖、细胞分化和基质合成等组织修复中的重要介质[4]。本研究目的在于探讨骨生长因子PDGF/BMP-2 在种植体周围促进骨修复的作用。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物 采用家兔24只，均重2.3 kg，雌雄不限，来自吉林大学白求恩医学院动物实验中心。

1.1.2 主要仪器 种植体购于北京睿创嘉业科技有限公司，显微镜(OLYMPUS BX52)。

1.1.3 主要试剂 PDGF-BB和BMP-2均购于美国派普泰克公司(peprotech Company,USA)；丽春红酸性复红染液(鼎国公司)。

1.2 方法

1.2.1 动物模型的制备 (1)沿家兔髂骨内植入种植体。(2)随机分成4组，每组6只，分别给予BMP-2、PDGF-BB、BMP-2+PDGF-BB及阴性NaCl对照用药。术后4组动物饮食基本相同。

1.2.2 标本处理 分别于3天、7天、10天后将家兔处死，取出种植体及其周围骨组织。放入中性福尔马林固定，常规石蜡包埋，切片。1.2.3 常规HE染色 将骨组织切片放入二甲苯脱蜡，经梯级乙醇至水洗，苏木素染色10 min冲洗。盐酸酒精分化液分化30 s，弱氨水返蓝，置伊红液染色5 min冲洗。常规脱水，二甲苯透明透明，中性树胶封片。

1.2.4 Masson染色 将骨组织切片放入二甲苯脱蜡水化，Weigert氏苏木精染核7 min，盐酸分化,水洗返蓝。丽春红酸性复红染液染色7 min，0.2%冰醋酸冲洗。1%磷钼酸水溶液分化4 min，0.2%冰醋酸冲洗。亮绿染液滴染7 min，镜下观察(常规 4-5 min)，0.2%冰醋酸浸洗片刻；入无水乙醇快速脱水,二甲苯透明,中性树胶封固。

2 结果

2.1 HE染色结果

2.1.1 阴性对照0.9%NaCl组，3天时，显示有多个多核异物巨细胞甚至形成异物肉芽肿、大量的钙盐沉积、均质粉染的组织坏死，骨组织中间大量的炎细胞浸润。7天和10天时钙盐沉积依然存在，但是炎症反应明显减轻，异物巨细胞消失，骨组织间炎细胞浸润依然存在。

2.1.2 PDGF-BB组，3天时，切片显示有更重的钙盐沉积、钙盐沉积面积大、但是炎症反应较NaCl轻，肉芽组织面积小。以钙盐沉积为其主要的愈合方式。骨组织之间在炎细胞浸润。7天时钙盐沉积依然存在，10天时钙盐沉积少，炎症反应重，骨组织间隙宽。

2.1.3 BMP-2组，切片显示3天时，钙盐沉积较轻、炎症反应较重、大量炎细胞和纤维母细胞浸润、炎症面积较大。7天10天时钙盐沉积依然存在，炎症反应依然存在，骨组织间隙炎细胞浸润减少。

2.1.4 BMP-2+PDGF-BB组，切片显示3天时，钙盐沉积较轻，炎症反应小。未见大量多核巨细胞。7天、10天时，钙盐沉积未见明显变化，但是炎症反应随时间延长减少，骨组织间隙未见明显炎细胞浸润。

2.2 Masson染色结果显示

2.2.1 0.9%NaCl的阴性对照组，3天时，种植体周围组织出现绿色胶原纤维，7天，10天，胶原纤维更加丰富。

2.2.2 PDGF-BB组，3天时，相比NaCl组出现更多的胶原纤维，7天，10天时，纤维修复能力增强，10天时，肉芽组织中可见增生的成纤维细胞。

2.2.3 BMP-2组，3天时，相比NaCl组绿色胶原纤维出现的少，7天、10天时胶原纤维增加，纤维修复能力增强。

2.2.4 BMP-2+PDGF-BB组，3天时，相比NaCl组绿色胶原纤维出现的少，7天、10天时胶原纤维增加，开始纤维修复，其纤维修复的能力高于BMP-2组。

3 讨论

BMP-2刺激骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞和血管内皮细胞，在愈合的早期阶段保障植体稳定[5]。PDGF作为信号蛋白，主要作用于分泌成纤维细胞和提供抗炎和营养支持[6]。PDGF-BB又是一个强有力的有丝分裂剂，通过诱导成骨前体细胞有丝分裂、形成新生血管[7]。

通过实验我们可以确定，PDGF-BB+BMP-2联合应用能够有效的促进植体周围骨修复。HE染色结果显示：生理盐水组无明显肉芽组织形成，局部组织坏死，炎细胞浸润。PDGF-BB组亦可见肉芽组织存在，并见少里钙盐沉积形成类骨组织。BMP-2组钙盐沉积较轻、炎症反应较重且面积较大。BMP-2+PDGF-BB联合用药组钙盐沉积较轻，炎症反应小，骨组织之间炎症反应较轻。Masson染色结果显示：PDGF-BB实验组相比NaCl组，3天时，出现更多的胶原纤维，10天时，肉芽组织中可见增生的成纤维细胞。BMP-2组与NaCl组相比，3天时，出现较多的钙盐沉积，7天时出现较多的将原纤维。BMP-2+PDGF-BB实验组，3天时出现较多的胶原纤维及少量的钙盐沉积，7天，10天时出现更多的胶原纤维。单个因子应用时，PDGF-BB短期对于种植体周围骨性连接处的意义较大，BMP-2意义较小；联合应用时，PDGF-BB+BMP-2组早期出现较多胶原纤维，而晚期出现较多钙盐沉积。

本研究主要探讨了骨生长因子PDGF/BMP-2 在种植体周围对骨修复的促进作用，为临床联合用药提供了理论依据。

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吉林省科技发展计划项目(20150101203JC); 白求恩医学科研支持计划项目(2013106019)

1007-4287(2017)02-0305-02

刘润喆(1991-)，女，硕士研究生。

2016-09-24)

*通讯作者