・６・ 中国实用医刊２００９年２月第３６卷第４期Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｆｅｂ．２００９，Ｖｏ１．３６，Ｎｏ．４ 松质骨型自固化磷酸钙骨水泥复合醋酸地塞米松与 牛骨形态发生蛋白异位成骨 解金三 陈清汉【摘要】 目的朱宇 张明生 将松质骨型自固化磷酸钙骨水泥（ＣＣＰＣ）和醋酸地塞米松（ＤＸＭＡ）及牛骨形态发生蛋白 将成年ＳＤ大鼠４８只随机分成Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ （ｂＢＭＰ）复合物植入大鼠股部肌肉内，观察复合物的骨诱导能力。方法四组，每组１２只，左侧股部制作成肌袋，Ａ组植入ＣＣＰＣ／ｂＢＭＰ／ＤＸＭＡ，Ｂ组植入ＣＣＰＣ／ｂＢＭＰ，Ｃ组植入ＣＣＰＣ／ ＤＸＭＡ，Ｄ组植入ＣＣＰＣ。分别于２、４周取材，行大体观察、组织学检查、碱性磷酸酶活性测定。结果 组织学检查 示：Ａ、Ｂ、ｃ组均有诱导成骨能力，随着植入时间的延长，新骨形成增多，趋向成熟，Ａ组成骨能力最强，Ｄ组未见成 骨现象。Ａ组ＡＬＰ水平较Ｂ、ｃ、Ｄ组高，差异有统计学意义（Ｐ＜０．０５）。结论有强大的诱导成骨能力。 ＣＣＰＣ／ｂＢＭＰ／ＤＸＭＡ复合人工骨 【关键词】．醋酸地塞米松；松质骨型自固化磷酸钙骨水泥；牛骨形态发生蛋白；骨诱导 Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｅｃｔｏｐｉｃ ｏｓｔｅｏｇｅｎｅｓｉｓ ｏｆ ｃａｎｃｅｌｌｏｕｓ ｇｒａｎｕｌｅ——ｔｙｐｅ ｃａｌｃｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｃｅ－ ｍｅｎｔ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｄｅｘａｍｅｔｈａｓｏｎｅ ａｃｅｔａｔｅ ａｎｄ ｂｏｖｉｎｅ ｂｏｎｅ ｍ０ｒｐｈ０ｇｅｎｅｔｊｃ ｐｒｏｔｅｉｎｓ Ｘ／Ｅ Ｊｉｎ－ ｓａｎ，ＣＨＥＮ Ｑｉｎｇ—ｈａｎ，ＺＨＵ ，ＺＨＡＮＧ 一ｓｈｅｎｇ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｏｒｔｈｏｐａｅｄｉｃ Ｓｕｒｇｅｒｙ，ｔｈｅ Ｓｅｃｏｎｄ ｉｆｌｉａｔｅｄ Ｈｏｓｐｉｔａｌ ｏｆ Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００ １ ４，Ｃｈｉｎａ 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】 Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｃａｎｃｅｌｌｏｕｓ ｇｒａｎｕｌｅ—ｔｙｐｅ ｃａｌｃｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｃｅｍｅｎｔ（ＣＣＰＣ）ｗｅｒｅ ｃｏｒｎ． ｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｅｘａｍｅｔｈａｓｏｎｅ ａｃｅｔａｔｅ（ＤＸＭＡ）ａｎｄ ｂｏｖｉｎｅ ｂｏｎｅ ｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｔｉｃ ｐｒｏｔｅｉｎｓ（ｂＢＭＰ）．Ｔｈｅ ｃｏｒｎ— ｐｏｓｉｔｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎｐｌａｎｔｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｆｅｍｏｒａｌ ｍｕｓｃｌｅｓ ｏｆ ｒａｔｓ．Ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｂｏｎｅ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗａｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ．Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｏｆ ＣＣＰＣ／ＢＭＰ／ＤＸＭＡ（Ａ），ＣＣＰＣ／ＢＭＰ（Ｂ），ＣＣＰＣ／ＤＸＭＡ（Ｃ） ａｎｄ ＣＣＰＣ（Ｄ）ｗｅｒｅ ｉｎｐｌａｎｔｅｄ ｓｕｂｃｕｌｔａｎｏｕｓｌｙ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｌｅｆｔ ｆｅｍｏｒａｌ ｍｕｓｃｌｅ ｐｏｕｃｈｅｓ ｏｆ １ ２ ｍａｔｕｒｅ ＳＤ ｒａｔｓ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ．Ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｅｒｅ ｈａｒｖｅｓｔｅｄ ａｔ ２ ａｎｄ ４ ｗｅｅｋｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ｈｉｓｔｏｍｏｒ— ｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ，ａｌｋａｌｉｎｅ ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｎ．Ｒｅｓｕｌｔｓ Ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｂｏｎｅ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｉｎ Ａ，Ｂ ａｎｄ Ｃ，ａｎｄ ｔｈｅ ｍｏｒｅ ｎｅｗ ｂｏｎｅ ｔｉｓｓｕｅ ｆｏｒｍｅｄ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ａｓ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｗｅｎｔ ｂｙ ａｆｔｅｒ ｉｍ— ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｂｏｎｅ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｇｒｏｕｐ Ａ ｗａｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ．Ｎｏ ｂｏｎｅ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｉｎ ｇｒｏｕｐ Ｄ．ｇｒｏｕｐ Ａ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ＡＬＰ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒｓ（Ｐ＜０．０５）．Ｃｏｎｃｌｕ－ ｓｉｏｎｓ Ｔｈｅ ＣＣＰＣ／ＢＭＰ／ＤＸＭＡ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａ ｉｎｔｅｎｓｉｖｅｌｙ ｏｓｔｅｏ—ｉｎｄｕｃｉｂｌｅ． 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】Ｄｅｘａｍｅｔｈａｓｏｎｅ ａｃｅｔａｔｅ；Ｃａｎｃｅｌｌｏｕｓ ｇｒａｎｕｌｅ—ｔｙｐｅ ｃａｌｃｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｃｅｍｅｎｔ；Ｂｏ— ｖｉｎｅ Ｂｏｎｅ Ｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｔｉｃ Ｐｒｏｔｅｉｎｓ；Ｏｓｔｅｏｉｎｄｕｃｔｉｏｎ 生长因子和激素都可调节细胞生长和表型表达。 ９９．２％，批号０６０２０８）；ｂＢＭＰ（第四军医大学西京医院 全军骨科研究所提供）；松质骨型自固化磷酸钙骨水 Ｒｉｃｋａｒｄ等 体外研究表明，牛骨形态发生蛋白（ｂＢＭＰ） 与醋酸地塞米松（ＤＥＸ）联合使用比单独使用ｂＢＭＰ骨 诱导活性高，两者有协同作用。体内两者联合是否具有 同样效应呢？目前国内外尚未见报道。本实验目的是 泥（简称ＣＣＰＣ，上海瑞邦生物材料有限公司提供）。 １．２复合物制备过程：取４８ ｍｇ ｂＢＭＰ放人蒸馏水中 浸泡，４℃冰箱过夜。取出ｂＢＭＰ，研磨成碎末状，加入 ４ ｍｏｌ／Ｌ盐酸胍溶液２ ｍ１，完全溶解后，取２４粒ＣＣＰＣ 完全浸入溶液中，摇匀，真空抽吸，冷冻干燥。平均每 粒ＣＣＰＣ含有ｂＢＭＰ ２ ｍｇ，蒸馏水透析４８ ｈ，除去盐酸 通过动物实验说明地塞米松与ｂＢＭＰ联合在体内有强 大的诱导成骨能力，为临床应用提供实验依据。 １材料与方法 １．１实验动物和材料：成年ＳＤ大白鼠４８只，均为雄 胍，冷冻干燥。将上述复合物平均分成Ａ、Ｂ两份，分 别配制两份含１８ ｍｇ醋酸地塞米松的丙酮溶液各 １ ｍｌ，一份放人Ａ，另一份放入ｌ２粒ＣＣＰＣ（为Ｃ）摇 匀，在０℃下水泵、油泵抽吸，去除残留溶剂，平均每粒 含ＤＸＭＡ １．５ ｍｇ。Ａ为ＣＣＰＣ／ｂＢＭＰ／ＤＸＭＡ，Ｂ为 ＣＣＰＣ／ｂＢＭＰ，Ｃ为ＣＣＰＣ／ＤＸＭＡ，Ｄ为ｌ２粒ＣＣＰＣ。 性，体重３００ ｇ左右，由郑州大学实验动物中心提供。 醋酸地塞米松（白色结晶粉末，湖北襄樊，纯度 ＤＯＩ：１０．３７６０／ｃｍａ．ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４—４７５６．２００９．０４．００３ 作者单位：４５００１４郑州大学第二附属医院骨科 扣国实用医刊２００９年２月第３６卷第４期Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＰｒａｃｔｉｃａｌ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｆｅｂ．２００９，Ｖｏ１．３６，Ｎｏ．４ ・７・ 上述复合物用环氧乙烷消毒４℃低温密闭保存备用。 １．３动物分组及检测指标：４８只成年ＳＤ大鼠随机分 复杂因素影响等优点，国内外多采用体外试验来研究 糖皮质激素（ＧＣ）对骨组织的作用机制，体内用ＧＣ诱 导成骨的报道较少，陆卫青等‘２ 进行了地塞米松对骨 质疏松兔骨内种植体的影响的研究，观察到生理剂量 成Ａ、Ｂ、ｃ、Ｄ四组，每组１２只，Ａ组２％戊巴比妥钠按 １．５ ｍｌ／１００ ｇ体重大鼠腹腔注射麻醉，左侧股部制作成 肌袋，埋入Ａ，缝合伤口。同理埋人Ｂ、ｃ、Ｄ。分别于２、４ 周取材，每次处死大鼠Ａ、Ｂ、ｃ、Ｄ组各６只，切取植入物 地塞米松有促进骨质疏松骨内种植体骨整合的作用。 本实验将ＣＣＰＣ／ＤＸＭＡ植鼠肌内４周见骨样组 及周围少量肌肉组织，首先进行大体观察，然后将标本 一分为二，一半脱水，脱钙，石蜡包埋，切片，光镜下观 察；另一半测单位组织重量的碱性磷酸酶（ＡＬＰ）活性。 １．４统计学处理：采用ＳＰＳＳＩ２．０统计软件包进行分 析，数据以均数±标准差（ ４－ｓ）表示，对数据进行单 因素方差分析，Ｐ值＜０．０５为差异有统计学意义。 ２结果 ２．１大体观察：所有动物术后伤口愈合良好，活动及 进食情况基本正常，精神状态良好。切取标本观察，植 入材料被肌肉包裹良好，２周时材料与周围组织结合 紧密，材料边缘溶解，体积变化不明显。４周时材料与 周围组织结合甚为紧密，体积变小，Ａ、Ｂ、Ｃ材料周围 可见骨样组织。 ２．２ 组织形态学观察：２周：材料与周围组织结合紧 密，在材料边缘及内部Ａ组可见丰富的骨母细胞及骨 样基质；Ｂ组有中等量骨母细胞及骨样基质；Ｃ组有少 量散在的骨母细胞及骨样基质，间充质细胞分化较多； Ｄ组见问充质细胞及纤维结缔组织长人材料。４周： 植入材料边界不清，出现降解，Ａ、Ｂ组可见成片钙化 的骨组织，有编织骨形成，Ａ组较多；Ｃ组有少量钙化 的骨组织，未钙化的骨样组织较多；Ｄ组纤维结缔组织 长人材料，未见成骨。 ２．３ 碱性磷酸酶活性测定：ＡＬＰ是成骨细胞分化成熟 和活性的标志之一。植入后２、４周ＡＩＪＰ水平由高到 低依次均为Ａ—Ｂ—ｃ—Ｄ，各组间差异均有统计学意 义（Ｐ＜０．０５），除Ｄ组外其余３组植入时间作统计分 析差异也均有统计学意义（Ｐ＜０．０５），见表１。 表１ ＡＬＰ活性测定结果（Ｕ／Ｌ，哥±ｓ） ３讨论 体外研究表明，生理浓度的地塞米松能促进骨髓 间充质干细胞分化为成骨细胞，并且促进成骨细胞的 表型表达。它可刺激碱性磷酸酶、骨钙素、Ｃ型胶原等 的表达，ＡＬＰ是骨形成过程中必需的酶，ＡＬＰ的表达情 况代表着骨形成的状况，标志着成骨细胞分化的开始， 并与成骨细胞分化成熟成正相关。由于体外试验具有 组织细胞成分均一，条件稳定而且容易控制、不受体内 织形成，ＡＬＰ活性显著高于ＣＣＰＣ组，证实了生理剂量 地塞米松大鼠异位可诱导成骨。 本实验所使用的ＣＣＰＣ具有良好的生物相容性、 骨传导性和可降解性，其孔径大小约为３００～５００ Ｉ．Ｌｍ， 孔隙率约为７０％，可以作为多种药物和生物活性因子 的理想缓释载体 Ｊ。由于糖皮质激素对成骨分化既 有促进，又有抑制作用，它依赖使用的剂量、作用时间、 细胞所处的阶段及种类等因素 Ｊ，本实验所用地塞米 松的剂量，根据各类动物问药物剂量的换算关系将兔 的生理剂量１２０ ｇ／（ｋｇ・ｄ）换算成３００ ｇ大鼠４周的 等效剂量１．５ ｍｇ，通过缓释载体ＣＣＰＣ逐步释放，这一 使用剂量是否能发挥最大效应，有待进一步研究。本 实验所用ｂＢＭＰ的用量征求了西京医院全军骨科研究 所相关专家的意见，参考大量文献后采用２ ｍｇ／只。 Ｒｉｃｋａｒｄ等 体外的研究表明，单独使用ＢＭＰ较联 合使用地塞米松的骨诱导活性低，从而认为ＢＭＰ可能并 不单独起作用，在整个骨诱导过程中可能需要激素的协 同作用。我们通过动物实验显示，ＣＰＣ／ｂＢＭＰ与ＣＣＰＣ／ ＤＸＭＡ植入肌内其组织学检查与ＡＬＰ活性明显优于 ＣＣＰＣ组，这于体外的研究结果一致 ｊ。ＣＣＰＣ／ｂＢＭＰ／ ＤＸＭＡ复合人工骨植鼠肌内２、４周成骨能力明显优 于ＣＣＰＣ／ｂＢＭＰ组及ＣＣＰＣ／ＤＸＭＡ，ＡＬＰ活性显著高于 其他组，提示新骨形成活跃，体内ＢＭＰ与地塞米松联合同 样具有协同作用。体内ＢＭＰ与地塞米松的联合应用，有 强大的诱导成骨能力，可望成为骨组织工程短期获得更 强成骨活性的新途经，有广阔的应用前景。 参考文献 ［１］Ｒｉｃｋａｒｄ ＤＪ，Ｓｕｌｈｒａｎ ｒｒＡ，Ｓｈｅｎｋｅｒ ＢＪ，ｅｔ ａ１．Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｐｉｄ ｏｓｔｅｏ— ｂｌａｓｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｒａｔ ｂｏｎｅ ｍａｒｒｏｗ ｓｔｒｏｍａｌ ｃｅｌｌ ｃｕｌｔｕｒｅｓ ｂｙ ｄｅｘａｍ— ｅｔｈａｓｏｎｅ ａｎｄ ＢＭＰ一２ Ｅ Ｊ］．Ｄｅｖ Ｂｉｏｌ，１９９４，１６１（１）：２１８． ［２］ 陆卫青，季振威，陈守平，等．地塞米松对骨质疏松性骨内种植体 的影响［Ｊ］．同济大学学报（医学版），２００３，２４（２）：１０４．１０６． ［３］ Ｏｈｕｒａ Ｍ，Ｍａｔｓｕｄａ Ｙ，Ｂａｉｇ ＡＡ，ｅｔ ａ１．Ｃａｌｃｉｕｍ ｌｅｖｅｌ ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ Ｃｏｎ－ ｔｒｏｌｌｅｄ ｄｒｕｇ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｆｒｏｍ ｉｍｐｌａｎｔ ｄｏｓａｇｅ ｆｏｒｍｓ ｔｏ ｔｒｅａｔ ｏｓｔｅｏｐｏｒｏｓｉｓ ｉｎ ａｌｌ ａｎｉｍａｌ ｍｏｄｅｌ－［Ｊ］．Ａｄｖ Ｄｒｕｇ ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｒｅｖ，２０００，４２（３）：２４９－２５８． 【４］ Ｋｉｍ ＨＪ，Ｚｈａｏ ＨＢ，Ｋｉｔａｕｒａ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｇｌｕｃｏｃｏａｉｃｏｉｄｓ ｓｕｐｐｒｅｓｓ ｂｏｎｅ ｏｆｒ－ ｍａｔｉｏｎ ｖｉａ ｔｈｅ ｏｓｔｅｏｃｌａｓｔ［Ｊ］．Ｊ Ｃｌｉｎ Ｉｎｖｅｓｔ，２００６，１６（８）：２１５２． ［５］Ｈｙｏｎｇｂｕｍ Ｋ，．１ｏｎｅ—Ｈｕｎ ＬＥＥ，Ｈｗａｌ ＳＵＨ．Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｓｅｎｃｈｙ— ｍａｌ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓａｎｄ ｏｓｔｅｏｂｌａｓｔｓ ｆｏｒ ｉｎ ｖｉｔｒｏｏｓｔｅｏｇｅｎｅｓｉｓ［Ｊ］．Ｙｏｎｓｅｉ Ｍｅｄ Ｊ，２００３，４－４（２）：１８７－１９７． （收稿日期：２００８—１０—０６） （本文编辑：靳云凤）
