局部应用BMP对放疗部位种植体骨整合作用影响的实验研究

李晓华1刘宏2（通讯作者）

(1大连中山天津街口腔门诊116001；2大连市第七人民医院辽宁大连116023)

【中图分类号】R783.3【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2014）09-0283-02

骨形成蛋白（BMPs）是一类有着相似结构的骨生长因子，可以诱导间质细胞分化为软骨和骨,它在软组织中诱导骨形成有三个基本条件,即诱导因子、靶细胞和适宜的环境。

一、材料与方法

1、实验动物成年雄性杂种狗4只，体重16-20kg。

2、实验仪器

双能X线骨密度仪：Lunar公司提供，DPCX-L型，周围扫描方式，小动物模式分析软件。Leica1600型锯割切片机、PhILIPSXL30扫描电镜、SIGMAKEVEX能谱分析仪、MteaMorph/DP10/BX41显微图像分析系统、荧光显微镜带自动照相和数字成像装置、2300c/D医用直线加速器等。

3、BMP与透明质酸钠凝胶复合。

4、实验分组：

实验组A拔牙术后1个月，在每一侧下颌骨无牙区行种植术，各植入4枚钛合金种植体，种植体植入后一周内给与抗生素。种植术后3个月，一侧下颌骨接受放射线照射。使用Varian2300c/D型医用直线加速器，以中线为边界，3×5cm2视野，单一剂量15Gy，上下对穿照射，剂量率400cGy/分钟。另一侧不接受照射，作为自身对照。并于种植后1个月、和处死前拍摄X光片。

实验组B拔牙后1个月，一侧下颌骨无牙区接受放射线照射，以中线为边界，3×5cm2视野，单一剂量15Gy，上下对穿照射，剂量率400cGy/分钟，另一侧不接受照射，作为自身对照。放疗一个月行种植术（同对照组），各植入4枚钛合金种植体，一周内给与抗生素，并于种植后1个月拍摄X光片。

实验组C拔牙后1个月，一侧下颌骨无牙区接受放射线照射，以中线为边界，3×5cm2视野，单一剂量15Gy，上下对穿照射，剂量率400cGy/分钟，另一侧不接受照射，作为自身对照。放疗3个月后行种植术（同对照组），各植入4枚钛合金种植体，一周内给与抗生素，1个月拍摄X光片。

5、观测内容：组织学观察、骨密度测量、组织形态测量、扫描电镜观察、荧光显微镜观察等。

6、统计分析使用SPSS8.0统计软件，依据实验设计对实验结果进行析因分析，检验标准取p=0.05。

二、实验结果

1．一般结果：共植入32颗种植体，其中与骨结合良好的有24颗，骨结合不良有7颗，脱落1颗，骨结合不良及脱落种植体均为先行放疗后种植组。

2．大体观察对照组和实验A组种植术后创口愈合良好无感染，裂开，种植体无松动脱落，实验A组放疗侧种植体周围骨组织的高度均有不同程度的降低1.5-2.5mm,种植体部分外露。实验B组，对照侧种植体愈合良好，没有种植体松动脱落，没有创口感染。放疗侧在种植术后一个半月发生放射性骨坏死，合并病理性骨折，4枚种植体均松动，骨折线上种植体脱落，种植体周围为坏死组织，无纤维结合或骨结合。实验C组，对照侧种植体均愈合良好，没有松动脱落，没有创口感染。放疗后3月种植，放疗侧在种植术后2个半月发生放射性骨坏死，未出现病理性骨折，有1枚种植体松动明显，但周围有纤维组织，其余3枚种植体1～2度松动，周围有较多纤维组织和少量骨组织。

3．X线片观察：愈合良好的种植体与周围骨组织结合紧密，无间隙；愈合不良的种植体与周围骨组织有由于骨吸收所致的阴影。正常颌骨与放疗后颌骨组织无明显差异。

4.BMP对骨密度的影响：各组间经方差分析有非常显著性差异（P<0.01），各组间比较结果为：对照组内BMP组与无BMP组间有显著性差异（P<0.05）；实验A组内BMP组与无BMP组间有显著性差异（P<0.05）；实验B、C组内BMP组与无BMP组间无显著性差异（P>0.05）。对照组内BMP组与实验A组内BMP组有显著性差异（P<0.05）；对照组内BMP组、实验A组内BMP组与实验B、C组内BMP组有非常显著性差异（P<0.01）；实验B、C组间比较无显著性差异（P>0.05）。

5.种植体-骨接触率的变化：种植体骨接触率最高的是对照组内BMP组，依次为对照组内无BMP组、实验A组内BMP组、实验A组内无BMP组，最低的是实验B、C组。经方差分析组间有显著性差异（P<0.05）；各组间比较分析结果为：对照组内BMP组与无BMP组间无显著性差异（P>0.05）；实验A组内BMP组与无BMP组间无显著性差异（P>0.05）；实验B、C组内BMP组与无BMP组间无显著性差异（P>0.05）；对照组内BMP组与实验A组内BMP组间有显著性差异（P<0.05）；对照组内BMP组、实验A组内BMP组与实验B、C组内BMP组间有非常显著性差异（P<0.01）。

6.荧光显微镜观察：在各实验组的标本上都可见呈黄绿色的荧光带，证明各实验组均有不同程度的新骨生成。

对照组：在种植体齿状结构与骨组织交界处，可见到分布均匀的荧光条索，在骨组织内可见到许多环状荧光带，但BMP组与无BMP组之间未见明显差异。

实验A组：在种植体齿状结构与骨组织交界处，可见到分布不均匀的荧光条索，荧光条索的数量与正常组相比明显减少，在骨组织内也可见到环状荧光带，这表明种植体植入后有新骨生成。

实验B、C组：由于种植体周围骨组织出现放射性骨坏死，因此，在种植体齿状结构与骨组织之间几乎看不到荧光条索，但在颌骨组织内可见到环状的荧光带，数目较少，实验B、C组内BMP组与无BMP组之间未见明显差异。

三、讨论

由于BMPs在不同组织中含量差别较大，且在体内降解迅速，因此为了能有效发挥生长因子的治疗作用，目前修复骨缺损主要是将BMPs与各类载体复合以保持BMP的活性和浓度。载体主要起到三种作用：载负BMP使之与周围组织均匀接触，利于诱导间充质细胞分化成骨系细胞，形成新骨；可作为骨生长支架促进骨生长；可控制地缓慢释放生长因子，使之作用时间更长久。良好的载体或释放系统应具备以下条件：良好的生物相容性，低的免疫反应和致敏性；与生物活性成分复合，具有生物降解能力，促进骨生长；足够的多孔结构利于细胞进入和血管形成；足够的压缩力和强度；增加细胞附着，但不会导致软组织在骨-种植体界面生长；易于消毒而不破坏特性；与BMP和宿主骨组织有亲和力；能加强BMP的骨形成活性，在一段时间内持续释放BMP并达到有效浓度；具有可塑性，适应各种不规则创伤；易于手术操作[1、2]。本实验将BMP-2与透明质酸钠复合，利用透明质酸钠生物可降解性高分子聚糖类生物材料特性，无菌、无热源、无致畸、及致炎性，具有良好的生物相容性及生物学活性，能形成高分子网状结构具有特有的流变学特性、高粘弹性及仿形性。将二者复合在一起，随着透明质酸钠在体内逐渐被吸收,ＢＭＰ被逐渐释放出来,维持了ＢＭＰ的浓度,有利于种植体周围骨组织的生成。在正常组中实验A组的组内对比中BMP组骨密度比无BMP组高。

参考文献

[1]GergerM,LiR.H.,FriessW.CollagenspongesforbineregenerationwithrhBMP-2.AdvancedDrugDeliveryRew2003;55:1613-1629

[2]SchliephakeH.Bonegrowthfactorsinmaxillofacialskeletalreconstruction.OralMaxillofacsurg2002;31:469-484