体内灌注诱导成骨微环境系统修复大段骨缺损戴江华罗军朱美兰
本研究旨在建立可调控的体内灌注诱导成骨微环境系统（ＲＯＩＭＳ），并对其修复大段骨缺损的可行性进行探讨。
一、材料与方法
１．骨髓基质干细胞．珊瑚（ＢＭＳＣ－ＮＣ）复合物：参照文献［１］，将ＢＭＳＣ制成含１０×１０６个／ＩＩｌｌ细胞的ＤＭＥＭ悬液滴入长２５ｉｎｎｌ，外径１２１１１１１１，内径２ｍｍ贯通的圆桶状ＮＣ，完全浸润成ＢＭＳＣ—ＮＣ复合物，５ｄ后回植。
２．羊胫骨干骨缺损模型的建立：按本实验室方法¨］，于胫骨外侧８孔重建钢板内固定，建立２５ｒａｎｌ长的山羊左下肢胫骨中段大段骨与骨膜缺损模型。
３．单纯材料组（对照组）建立骨缺损模型，分别将ＮＣ直接嵌入８只山羊骨缺损处。
４．ＲＯＩＭＳ系统的建立…（实验组）：ＢＮＳＣ－ＮＣ复合物嵌入８只山羊骨缺损处，建立ＲＯＩＭＳ系统：由体内和体外的泵联合组成，体内泵为皮下植入式给药装置（ＫＬ－ｌＩ型，陕西省科联新技术开发中心）；体外泵为便携式微量注射泵（ＡＪ５８０５型，上海安洁电子设备有限公司）。
体内泵由注射座和硅橡胶导管二部分组成，导管的末端有多个侧孔，插入复合物中央。
另一头为埋植在左侧臀部皮下的注射座，由于体外的微量泵的推注速度可以调控，注射针刺人注射座后即可持续微量稳定地输入含有ｒｈＢＭＰ－２和ｒｈｂＦＧＦ（美国ｐｅｐｒｏｔｅｃｈ公司提供）双因子的ＤＭＥＭ培养液。
５．ＲＯＩＭＳ系统灌注量与给药方式：总的灌注量＝ＮＣ中完全浸润的液体量＋管道系统中滞留的液体量＝２．６９ｍｌ，
基金项目：江西省教育厅科学技术研究重点项目（赣教技字［２００６１６７号）
作者单位：３３０００６南昌大学第二附属医院康复医学科
因此，每天每次５ｌｌｌｌ的ＤＭＥＭ灌注能使
复合物达到充分灌注的效果；ＤＭＥＭ中
含有现配的ｒｈＢＭＰ－２（２５彬Ｌ）和ｒｈｂＦ－
ＧＦ（２ＩＸｇ／Ｌ）双因子，持续２０ｈ给完。
６．观察与检测内容：（１）体内外灌注
情况。
（２）影像学观察：分别于术后１ｄ、
２周、８周摄ｘ线片观察骨愈合与ＮＣ吸
收情况。
并测定各时间点植入物ｘ线
ＯＤ指数。
（３）组织学检查：两组动物均
取植入物组织脱钙后行石蜡切片、苏木
素－伊红（ＨＥ）染色，组织学形态观察。
７．统计学方法：结果采用均数±标
准差（ｉ±ｓ）表示，应用配对ｔ检验。
二、结果
１．一般情况：观察实验动物手术切
口周围组织均元红肿、渗出等表现。
２．体内外灌注情况：（１）体外灌注情
况：经体外灌注含或不含生长因子的
ＤＭＥＭ，能均匀渗透整个复合物支架，当
灌注量超过２．６ｍｌ整个支架被完全浸润，
逐渐溢出。
（２）体内灌注情况：体内每天
灌注５“液体后，未观察到复合物周围
因液体潴留而出现的肿胀、渗出等现象，
伤口愈合良好。
３．影像学观察：术后８周，ｘ线观察
显示实验组８只羊复合物周围形成骨
痂，并与胫骨缺损部分融合；对照组所有
羊都观察到支架材料部分降解、吸收（图
４）。
术后２周、８周时，两组问植人物Ｘ
线吸光度指数差异有统计学意义（Ｐ＜
Ｏ．０５、尸＜０．０１）。
４．组织学检查：术后８周，实验组复
合物经ＨＥ染色均观察到大量骨组织形
成；对照组仅见纤维组织长入。
三、讨论
四肢长骨的大段骨缺损，不但需要
的植骨量大，还对术后的力学性能有很
高的要求，目前尚无理想的治疗手段。
有效的构建方法是使组织在体内营养环
境及生物力学条件影响下形成幢】。
本研
・１５２７・
・简报－
究表明组织工程自体应力刺激骨（ＴＥＢ）
在体内灌注营养环境下，取得良好效果。
其理论意义在于：（１）ＲＯＩＭＳ系统在骨
缺损部位创建一个不需要血管化即能实
现的“三维动态成骨微环境”，将多种生
物信号、营养物携带到局部微环境，保障
大段ＴＥＢ中心的早期营养，并通过复合
物周围组织吸收局部新陈代谢产生的废
物，维持局部为一个动态的诱导成骨微
环境。
突破了大块ＴＥＢ植入体内后。
必
须依赖血供重建才能实现营养供给和代
谢微环境的常规思路；（２）ＲＯＩＭＳ系统
通过可调控的灌注来实现生长因子持续
微量稳定的缓释效果，发挥多因子的协
同有序的高效诱导成骨作用，同时避免
单独应用需要较大剂量可能带来的副作
用；（３）ＲＯＩＭＳ系统通过ｂＦＧＦ生长因子
的缓释作用诱导周围组织血管长入而实
现大段ＴＥＢ的血管化，无须采用带血管
蒂的筋膜包裹、血管束植入等预血管化
措施。
使以往血管化和组织构建相互脱
节的“二站式”模式转变为两者同步进行
的“一站式”修复新模式，避免了各种预
血管化措施对预构区组织造成损伤，带
来各种并发症。
还能避免转瓣和吻合时
对人工骨新生血管带来损伤，影响组织
再生；（４）符合临床应用的实际需要。
每
次进针给药前仅需简单的皮肤消毒，操
作方便，能最大限度地保证无菌操作，且
利用自体应力刺激，保证了成骨的速度
和质量。
总之，ＲＯＩＭＳ系统操作简单、安
全高效，具有修复大段骨缺损的可行性
和潜在的临床应用价值。
参考文献
［１］祝联，周广东，陈付国，等．骨髓基质干
细胞与珊瑚复合物体内凹植时问的研
究．中华实验外科杂志。
２００４，２１：１０．１１．
［２］杨志明．我国组织工程实验研究的发展
方向．中华实验外科杂志，２００４，２１：８－９．
（收稿日期：２００８－０４－２９）
万方数据。