rhBMP-2及兔颌外动脉血管束对壳聚糖（CS）/β-磷酸三钙（β-TCP）复合体修复兔下颌骨缺损的作用

王强，石晓蕾，李静，刘倩，吕雪

1.潍坊市益都中心医院口腔科，山东 潍坊 262500；2.青州市云门山卫生院口腔科，山东 青州 262500；3.青州市疾病预防控制中心口腔科，山东 青州 262500

长期以来，修复下颌骨缺损的难度一直很大[1-2]，对于下颌骨缺损的修复大多采用骨移植来进行，骨移植的材料大致可分为自体骨、异体骨和复合材料。自体移植虽然优点很多，但是受制于骨体材料少，而异体骨移植排斥反应又严重[3-4]，因此对于复合材料移植的研究就显得尤为重要，β-磷酸三钙复合壳聚糖是一种常见的复合材料。目前对于骨移植的问题多在于如何加快移植物的血管化[5-6]，而人工材料的发展似乎为该问题提供了一种新的解决方案，复合材料具有单一材料无可替代的优势，能够弥补其修复过程中面临的缺陷，现已成为临床关注的重点。基于此，该文于2018年6月—2019年3月选取36只侧骨缺损的健康新西兰大白兔作为研究对象，就不同材料和方式修复兔下颌骨缺损的效果进行探讨。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取36只侧骨缺损（全部为左侧）的健康新西兰大白兔作为实验对象，按照随机数字表法将其分为3组，各12只，采用不同的手术方案进行手术。

1.2 方法

对实验兔进行全身麻醉，从兔子下颌骨下缘处逐层切开兔子的皮肤、皮下组织、肌肉及骨膜。并与实验体双侧下颌骨体处作成大约6 mm×15 mm的缺损，并切除范围内颊舌侧骨膜及周围的牙根和牙槽神经血管束。

实验组：使用CS/β-TCP复合体进行修复，将人工骨粉植入制造的兔下颌骨损处，加入rh MBP-2（使用蒸馏水溶解rh BMP-2粉末，通过1 mL的空针管滴加，剂量为0.02 g rh BMP-2），而后在材料包中包埋进兔面动脉血管束。

对照A组：单纯采用CS/β-TCP复合体进行修复，并加入rhBMP-2；

对照B组：单纯通过CS/β-TCP复合体进行修复，并包埋兔颌外动脉及颌下腺包膜组成的血管束。

1.3 观察指标

①肉眼观察术后不同时间兔子的骨缺损修复情况。②骨生长情况：使用X光检查骨骼生长情况（骨形成、骨连接、骨改建）。③骨密度测量：使用双能X线骨密度测量仪（DEXA，Norland，XR-36），通过DEXA软件进行数据分体，对样本的骨密度情况进行检测（BMD、BMC）。④骨成熟情况：从植入材料边缘周围5 mm切取标本，制作HE染色切片，观察骨成熟情况（骨连接、骨松质、骨皮质）。骨生长及骨成熟评分方法，见表1、表2。

表1 骨生长评分表Table 1 Bone growth scale

表2 骨成熟评分表Table 2 Bone maturity scale

1.4 统计方法

采用SPSS 22.0软件进行数据分析，符合正态分布的计量数据用（±s）表示,行LSD-t检验；不符合正态分布，采用中位数和四分位数间距表示；P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组放射学检查比较

术后4周，所有研究对象骨改建未见塑性，总分均为0分；术后8周和12周实验组的骨生长情况均较对照A组、对照B组更优，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 3组骨生长情况比较[（±s）,分]Table 3 Comparison of bone growth conditions among the 3 groups[（±s）,points]

表3 3组骨生长情况比较[（±s）,分]Table 3 Comparison of bone growth conditions among the 3 groups[（±s）,points]

注：*表示与实验组相同时间对比，P＜0.05

组别时间骨形成骨连接骨改建 总分实验组（n=12）对照A组（n=12）对照B组（n=12）术后8周术后12周术后8周术后12周术后8周术后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组骨密度比较

术后8周、12周3组骨密度值、骨矿含量均较前一时点更高，差异有统计学意义（P＜0.05），且实验组8周、12周BMD值较对照组更高，差异有统计学意义（P＜0.05）。3且BMC值比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表4。

表4 3组骨密度情况比较（±s）Table 4 Comparison of Bone densityof 3 groups（±s）

表4 3组骨密度情况比较（±s）Table 4 Comparison of Bone densityof 3 groups（±s）

注：*表示分别与同时点对照A组、B组比较，P＜0.05；#表示分别与同时点对照A组、B组比较，P＜0.01

组别4周8周BMD（g/cm2） BMC(g)BMD（g/cm2） BMC(g)实验组（n=12）对照A组（n=12）对照B组（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组HE染色观察的骨成熟度比较

术后8周、12周3组骨成熟度均较之前更高，差异有统计学意义（P＜0.05），且实验组骨成熟度较对照组更高，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表5。

表5 3组骨成熟情况比较[（±s）,分]Table 5 Comparison of bone maturation among the 3 groups[（±s）,points]

表5 3组骨成熟情况比较[（±s）,分]Table 5 Comparison of bone maturation among the 3 groups[（±s）,points]

注：实验组与其他组相同时间比较，*P＞0.05；#P＜0.05；@P＜0.05

组别时间骨连接骨松质骨皮质 总分实验组（n=12）对照A组（n=12）对照B组（n=12）术后4周术后8周术后12周术后4周术后8周术后12周术后4周术后8周术后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 讨论

临床上颌骨骨折时经常发现伴随着小块骨缺损[7-8]，对于骨缺损患者修复难的问题一直困扰着医学界。目前对于骨缺损的修复一般都是采用骨移植[9-10]。良好的骨移植物应该具备的特性包括良好的骨传导性、骨诱导性和成骨作用。自体骨移植由于使用的是自身的骨骼，所有不存在排异和外界疾病传播的风险，而异体骨最大的缺点是具有抗原性[11-12]。

随着医学的进步，各种人工骨材料层出不穷，异体骨的使用也相对越来越少，在各种支架材料中，磷酸三钙骨水泥的骨传导性和易降解性优越，但是缺点是脆性大，抗击打能力弱，易损坏[13-14]，壳聚糖是由广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到的，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]，但是由于壳聚糖降解太快，同时承重能力也较差，因此并不能作为单独的骨修复材料使用。而BMP是目前证实的唯一一种能诱导成骨的因子，其在骨修复、再生方面发挥重要作用[16]。

在该研究结果中，手术后4周，复合材料清晰可见，周围有骨膜覆盖；手术后8周，复合材料较之前不清晰，周围骨膜覆盖增厚，并且开始有肌肉附着。手术后12周，由于兔子组织生长，复合材料难以看见，且与下颌骨紧紧相连，有较多的骨膜和血管。实验组放射学检查显示术后8、12周骨生长总分分别为（13.68±3.21）分、（23.44±3.14）分，高于对照A组（7.16±1.01）分、（13.32±2.12）分，对照B组（5.11±0.47）分、（10.68±1.45）分（P＜0.05）。同时大体观察发现，实验组周围的纤维结缔组织要比对照组高，且观察组周围有较多的毛细血管生成，提示rhBMP-2具有良好的骨诱导作用[17]，而骨移植中最关键的步骤便是如何使移植物进行血管化，其拥有强大的成骨活性，表现在其具有较高的诱导能力及分化作用，对促进材料血管化也有显著的功效。王思明等[18]研究认为，将移植材料包裹住血管束可以促使移植物血管化，其研究结果显示，实验组有大量新生血管从中央向四周生长且4周时出现新生骨，12周新生骨逐渐成熟，对照组血管从周围长入，新生骨数量少且发育并不成熟，实验组骨生长（X线）、骨组织（组织学）评分4、8、12周[骨生长评分依次为：（0.33±0.01）分、（3.33±0.12）分、（6.67±0.18）分；骨成熟评分依次为：（1.67±0.13）分、（2.00±0.11）分、（6.66±0.15）分]均高于对照组[骨生长评分依次为：0分、（2.01±0.14）分、（4.67±0.22）分；骨成熟评分依次为：（1.33±0.17）分、（1.67±0.12）分、（3.00±0.23）分]。与该研究结果相似，但该研究中实验组对与兔子的骨缺损处移植材料血管化能力更强，这也与报道相符。

综上所述，采用CS/β-TCP复合体结合rhBMP-2并包裹颌外动脉血管束的方案修复兔下颌骨骨缺损效果显著，可以促进移植材料血管化，达到理想的修复效果。