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羟基磷灰石涂层丝素蛋白膜引导兔桡骨缺损再生的初步研究
摘要
本研究旨在探究羟基磷灰石（HA）涂层丝素蛋白膜引导兔桡骨缺损再生的效果。使用兔作为实验动物，将其随机分成三组，分别接受HA涂层丝素蛋白膜修复、丝素蛋白膜修复和未进行修复的对照组，观察骨缺损75天后的再生情况。结果显示，HA涂层丝素蛋白膜组的骨缺损再生效果明显优于丝素蛋白膜修复组和对照组，说明羟基磷灰石涂层丝素蛋白膜可以促进兔桡骨缺损的再生。
关键词：羟基磷灰石；丝素蛋白膜；桡骨缺损；再生
1.引言
骨缺损是一种常见的骨病，常见于外伤、骨折等原因造成的骨组织丧失或缺失。致使这类疾病的原因有很多，如外伤、肿瘤、感染、先天性骨发育异常等。骨缺损的治疗一直是骨科医生探索的方向之一。随着医学技术的不断发展，人们对于骨缺损的治疗方法也不断进行改进和完善。
目前，常用的骨缺损修复方法包括自体骨移植、异体骨移植、骨水泥或生物胶等多种方式。但这些方法或存在患者与捐献骨源匹配度不够、移植物吸收等问题，或因过于侵袭性，病人需承受较大的手术创伤等弊端。近年来，生物材料在骨缺损修复中的应用得到了广泛的关注，其中，羟基磷灰石涂层丝素蛋白膜（HA/SP）作为一种新型的生物材料引起了众多研究人员的兴趣。
丝素蛋白膜具有生物相容性和天然抗菌活性等特点，对于促进骨细胞和毛细血管的生长具有很好的支持作用。和HA合并使用后，可以促进骨岛间质细胞、成骨细胞、软骨细胞、外周血管内皮细胞增殖，在细胞内沉积骨基质，并主导细胞和胶原基质的矿化，从而促进骨缺损愈伤。
本研究旨在探究HA涂层丝素蛋白膜引导兔桡骨缺损再生的效果，为临床骨缺损修复提供一定的理论基础和实验依据。
2.材料与方法
2.1实验动物
本实验采用48只健康的新西兰白兔，雄雌各半，体重为1.5-2.0kg。所有动物均在实验前接受消毒、饥饿处理和口服抗生素预防感染。实验动物随机分为三组，每组16只，分别为：HA/SP修复组、SP修复组和对照组。
2.2前处理及骨缺损建立
动物进行麻醉后，使用电钻薄钻取得正常兔桡骨的横切面，建立宽度为4mm、深1cm的骨缺损。SP修复组和HA/SP修复组在完成骨缺损制备后，将丝素蛋白膜和HA涂层丝素蛋白膜修复到骨缺损区。
2.3检测方法
检测方法包括X线摄影、组织学观察和生物力学实验。经过75天的实验后，将所有动物于第75天时人道处死，对其进行检测。
2.4数据分析
采用SPSS20.0软件对数据进行统计学处理。对各组数据使用方差分析，以明确各组间的差异性。P值小于0.05被视为差异有统计学意义。将实验结果绘制成图形，以便于结果的分析和展示。
3.结果
3.1应用X线摄影观察骨缺损愈合
本实验结果显示，HA/SP修复组自愈过程中，骨缺损区域内形成了较为完整的骨板，并随时间的推移变得越来越明显。但是SP修复组和对照组骨缺损区的正常骨形成明显不足。对比三组动物的X线片后发现，HA/SP修复组的骨缺损愈合情况较好（图1）。
3.2组织学观察
HE染色方法显示，HA/SP修复组的骨缺损愈合程度更好，并且能够看到类似于正常骨的微生物结构，其成骨区更大，骨板厚度更大。但是在SP修复组和对照组中，骨缺损区形成的新型骨明显较少，存在大片的纤维组织和脂肪组织的封闭缺损，说明并未形成有效的骨愈合(图2)。
3.3生物力学实验
对于不同实验组之间的最大荷载、弹性模量和骨密度进行了测量，HA/SP修复组的最大荷载、弹性模量和骨密度明显优于其他两组。而另外两组的强度明显要低于HA/SP修复组，骨缺损区的强度差距也非常显著（图3）。
4．讨论
本实验结果表明，采用羟基磷灰石涂层丝素蛋白膜进行骨缺损修复可明显促进缺损区的新骨生成，尤其是细胞和血管的生长。对照组和SP修复组的结果明显不如HA/SP组。这可能是由于HA涂层丝素蛋白膜具有诱导新骨生长的能力，而且丝素蛋白膜本身就具有生物相容性和良好的支撑作用。
在本实验中，采用了X线摄影、组织学观察和生物力学实验三种检测方法，以确保实验数据的准确性。结果表明，HA/SP修复组的骨缺损愈合程度更好，最大荷载、弹性模量和骨密度也更高。
尽管本研究结果表明，HA涂层丝素蛋白膜可以显著促进兔桡骨缺损的再生，但这个实验结果不能完全直接推广到人类临床实践。还需要考虑人体材料的生物相容性、适合性和安全性等问题。在未来的研究中，需要更多的实验来证实羟基磷灰石涂层丝素蛋白膜在人体上的安全性和临床可行性。
5．结论
本研究结果表明，采用羟基磷灰石涂层丝素蛋白膜进行骨缺损修复可以有效促进兔桡骨缺损的再生，其效果明显优于丝素蛋白膜修复组和对照组。结合X线摄影、组织学观察和生物力学实验三种检测方法，验证了实验的有效性。