新型磷酸钙颗粒治疗兔股骨头坏死的探究

来源 :北京协和医学院 中国医学科学院 清华大学医学部 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lrqnm
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目的:  股骨头坏死是一种常见的骨科疾病,在手术治疗中常用到的一种手术方式是不带血运的骨移植术,是指将自体骨或骨替代材料填压到坏死区域,从而促进坏死骨组织的修复。作为骨替代材料的一种,磷酸钙陶瓷因在化学成分上与天然骨质的成分更为接近,所以具有不错的前景。在该课题中致力于研制出一种性能优秀的磷酸钙材料,使其拥有令人满意的骨修复能力。  方法:  使用α/β-磷酸三钙、聚乙二醇等为原料制备新型磷酸钙颗粒。通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜、Micro-CT等方法检测颗粒的组成和性质。构建兔股骨头坏死模型并行影像学检测造模效果,再将颗粒植入造模后的兔股骨头内,于术后1个月、2个月时,使用Micro-CT对兔股骨头进行影像学评价和骨定量评价,使用软组织切片和HE染色法、天狼星红染色法对股骨头进行组织学评价。将颗粒浸提液与小鼠前成骨细胞MC3T3-E1共培养,使用CCK-8法检测颗粒对MC3T3-E1增殖的影响。将颗粒浸提液与成人骨髓间充质干细胞hMSC共培养,使用ALP染色和茜素红染色研究细胞ALP的活性和钙沉积情况。  结果:  1.X射线衍射分析得出颗粒的主要成分为羟基磷灰石(HA)和α/β-磷酸三钙。扫描电镜下可见颗粒表面凹凸不平,周围沉积有HA结晶,颗粒表面与内部存在互通的孔道。Micro-CT显示大部分孔道的直径为0.11mm。  2.体内实验:股骨头坏死的造模成功,影像学中可见清晰的钻孔隧道直到股骨头部位。Micro-CT结果显示,实验组坏死部位有骨小梁形成,对照组无明显骨小梁再生。骨定量分析发现实验组的骨密度明显高于对照组(P<0.05)。HE染色病理切片显示,实验组在孔道周围可见新生骨小梁,内含大量骨陷窝和骨细胞,对照组只可见少量骨小梁再生,内见空骨陷窝。天狼星红染色病理切片显示,实验组中存在大量的高亮橘红色纤维,对照组中只有少量的高亮橘红色纤维。  3.体外实验:CCK-8实验结果显示,实验组和对照组的OD值在1、3、5天均具有统计学差异(P<0.05),对照组的OD值大于同期的实验组。单独对于实验组来说,随着时间的推移,实验组细胞的OD值也在逐渐的增加(P<0.05)。ALP染色结果显示在培养14天后,实验组ALP染色的阳性率显著高于对照组。茜素红染色结果显示,在培养14天后,实验组钙结节的密度显著高于对照组。  结论:  新型磷酸钙颗粒可以有效促进hMSC的成骨分化,可有效治疗兔股骨头坏死,且具有较好的细胞相容性,具有作为人股骨头坏死的治疗方法的潜力。
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