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脊柱融合对于脊柱创伤、畸形、肿瘤、感染以及退行性病变疗效方面的作用已经被广泛接受。脊柱融合的目的是通过融合来消除病变所引起的脊柱不稳。现代脊柱融合认为真正的融合需要达到椎体之间骨性融合。但是在复杂的人体内,大量的系统因素都或多或少的会影响融合的形成,例如:患者的年龄、吸烟和使用其他药物、代谢疾病(糖尿病或骨质疏松)等,同时术后固定不牢靠、不恰当的植骨材料的制备、局部血供差等因素同样会影响融合的成功率。为了提高融合的成功率,许多不同植骨材料已经广泛应用于临床来促进成骨形成以及减少骨不连的风险,而且还取得了良好的疗效。然而,目前对于植骨材料本身理化性质和成骨过程中的作用机制方面的研究还比较缺乏。早在19世纪初,来自自体移植的植骨材料(autografting)和来自异体移植的植骨材料(allografting)的应用就已有报道。在人体内,骨的再生需要三个不可或缺的关键因素:成骨细胞、成骨诱导因子和成骨支架。现代医学中,自体移植骨具备以上成骨所必需的三个条件而被看作是植骨的“金标准”。但是自体移植骨本身也存在一定的问题,例如供体不足、增加手术时间、取骨部位疼痛等,而且植骨后骨不连的发生率也有3%—35%。同种异体植骨是目前为止在临床上使用最多的一种植骨,由于其只有骨传导性没有诱导性,单独应用并不能提高脊柱融合率,而其引发的排异反应和疾病传播方面的问题至今仍然没有得到妥善解决,使异种骨移植的应用受到限制。随着社会经济的和医学技术的不断发展,植骨需求量大大增加,目前所能获得的植骨材料远远不能满足市场的需求。所以寻找新的既能够代替自体植骨又能克服异体植骨带来的不足的植骨材料方面的研究成为近年来的热点。新型的植骨材料如骨胶质、去矿骨基质、骨形态发生蛋白等方面的研究表明他们在某种程度上可以作为自体植骨的代替品起到促进骨生长的作用,但没有任何一种植骨材料同时拥有自体植骨所有的三个优点。本实验观察可溶性骨胶结合人重组成骨蛋白植入体内后促进融合情况,探索其诱导成骨原理,为进一步临床应用研究提供依据。采用前瞻性随机对照动物实验,32只成年新西兰白兔,雌雄不限分为4组,每组8只。A组:自体移植组;B组:可溶性骨胶组;C组:人重组成骨蛋白组;D组:可溶性骨胶结合人重组成骨蛋白组。术后6周取材检测。观察指标为(1)大体观察。(2)手动法判断脊柱的融合率。(3) X片、微型CT检测判断脊柱的融合率。(4)融合脊柱节段的生物力学检测。(5)组织形态学观察:石蜡切片,行HE染色和Trap染色,免疫组化染色,光镜观察材料及周围组织的变化和成骨情况。可溶性骨胶结合人重组成骨蛋白作为骨移植代替材料,植入兔腰椎后外侧横突间进行脊柱融合。术后6周时,肉眼观察可见可溶性骨胶已基本降解。可溶性骨胶结合人重组蛋白组动物横突间大量新骨形成,横突间融合为一个整体。手触摸法、X线片、微型CT表明可溶性骨胶结合人重组蛋白组促进脊柱融合的作用肯定。生物力学检测结果示可溶性骨胶结合人重组蛋白组融合强度大于自体骨移植组。组织学观察示可溶性骨胶结合人重组蛋白组可溶性骨胶已降解,大量的新骨形成,破骨细胞功能活跃,横突间形成骨性连接。可溶性骨胶作为植骨材料可以诱导成骨。从影像学、生物力学和生物力学综合分析,可溶性骨胶结合人重组蛋白植入新西兰白兔腰椎后外侧,能够获得良好的脊柱融合效果,其脊柱融合效果大于自体移植骨。