重组人BMP-2缓释作用于基质血管成分细胞促进大鼠脊柱融合的实验研究

作者：袁维; 郑军; 钱晋宇; 周小小; 王明辉; 王秀会

来源：中国修复重建外科杂志, 2017, 31(07): 862-869.

• 基质血管成分细胞
• 重组人BMP-2
• 骨形成
• 脊柱融合
• 大鼠

目的将重组人BMP-2(recombinant human BMP-2,rh BMP-2)缓释作用于新鲜分离的大鼠基质血管成分细胞(stromal vascular fraction cells,SVFs),移植到大鼠腰椎横突后外侧,观察其促进脊柱融合的效果。方法取健康4月龄SD大鼠双侧腹股沟区皮下脂肪,采用Ⅰ型胶原酶消化法提取SVFs。通过仿生磷灰石涂层方法,将rh BMP-2与β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)通过共价键结合制成缓释载体,通过BCA法测定其缓释效应。将32只大鼠随机分成4组,每组8只。采用L4、L5横突去皮质化方法制备大鼠腰椎后外侧融合模型,分别于A、B、C、D组植入PBS+脱钙骨基质(decalcified bone matrix,DBX)、rh BMP-2/β-TCP缓释载体+DBX、SVFs+DBX和SVFs+rh BMP-2/β-TCP缓释载体+DBX。术后8周获取腰椎融合标本,进行手法判断和X线片观察评价脊柱融合情况,以及micro-CT评价脊柱融合情况,并分析骨密度(bone mineral density,BMD)及骨体积分数;行HE染色、Masson三色组织学染色,以及免疫组织化学染色检测骨钙蛋白(osteocalcin,OCN)。结果 2周时rh BMP-2/β-TCP缓释载体的rh BMP-2体外累计释放量为40%左右,起到缓慢释放效果;而未经仿生磷灰石涂层的对照组2周时几乎停止释放rh BMP-2。手法判断、X线片和micro-CT评估一致,显示D组成骨能力最强,达100%融合(8/8),之后依次为B组(75%、6/8)、C组(37.5%、3/8)、A组(12.5%、1/8)。Micro-CT分析示,D组BMD和骨体积分数均显著高于其余3组,B组显著高于A、C组,差异均有统计学意义(P<0.05)。HE、Masson三色染色和OCN免疫组织化学染色示,D组有大量软骨细胞连接,伴有骨基质沉积、有活跃的成骨过程,类似长骨的矿化过程;B组的骨形成相对D组较弱;A、C组缺乏有效的新骨形成。结论新鲜分离的SVFs在rh BMP-2缓释作用下,显示出良好的骨生成能力,可有效促进脊柱融合,为临床应用提供理论基础。

• 单位
  上海健康医学院; 周浦医院; 上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院