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局部注射外源性神经生长因子促进小鼠钛种植体周骨胶原早期成熟的研究

更新时间:2009-03-28

近年来,种植体周骨改建的研究已取得很多进展,不仅单纯研究成骨作用本身,种植体周神经及其分泌的生长因子对成骨作用的调控也有深入研究。前期研究发现,外源性神经生长因子(nerve growth factor,NGF)不仅能强烈地促进神经再生,还可调控局部骨改建过程,促进骨折愈合。1992年,Eppley等[1]首次利用Onlay植骨模型证明NGF可以促进移植骨骨量维持。1998年,Grills等[2]曾在大鼠肋骨骨折模型中观察到,骨折愈合早期可以出现NGF阳性表达。在局部注射NGF修复下颌神经的过程中,除了神经再生,还观察到骨量增多现象[3]。NGF可以促进山羊骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell,BMSC)的成骨向分化[4],成骨细胞表达碱性磷酸酶和形成钙结节[5],还能抑制破骨细胞活性[6]。然而其在种植体成骨改建过程中的应用还有待进一步研究。

本研究采用钛棒植入小鼠股骨头,采用NGF对种植体植入术区进行药物治疗,检测局部注射NGF是否也存在促进种植体周骨再生作用,并分析外源性NGF在种植体骨整合早期对种植体周骨胶原成熟度的影响。

1.3 教师可以运用游戏的方式来提升课堂的教学效果。让学生能够在游戏当中更好地学习足球技巧。假设农村学校没有标准的足球场地,那么可以利用学校平坦的空地开展“足球教学、足球比赛”等。

1 材料和方法

1.1 主要试剂

水合氯醛、无水乙醇、4%多聚甲醛、乙二胺四乙酸(天津科密欧化学试剂有限公司);注射用青霉素钠(石家庄华北制药集团有限责任公司);氯化钠注射液(成都科伦药业股份有限公司);聚维酮碘溶液(成都永安制药有限公司);75%乙醇(成都蜀都实业有限责任公司);NGF生理盐水注射液(1.4 μg·mL-1;β-NGF,PeproTech公司,美国);无水乙醇(成都联禾化工医药有限责任公司)。 

1.2 主要仪器

枪尖(Axygen公司,美国);微量移液器(Eppendorf公司,美国);自动数字台秤(上海涵今仪器仪表有限公司);牙科电动手机(NSK公司,日本);病理组织切片机、生物组织摊片烤片机、生物组织裱片机、自动脱水机(Leica公司,德国);显微镜(Olympus公司,日本)。

1.3 方法

1.3.1 小鼠的饲养和管理   选取由成都达硕科技有限公司提供的清洁级10周龄雌性昆明小鼠60只,体重约25~35 g。其饲养及手术均遵循四川大学口腔疾病研究国家重点实验室《实验动物伦理管理条例》。小鼠由四川大学口腔疾病研究国家重点实验室(清洁级实验动物中心)管理饲养,每笼5只,环境温度25 ℃,湿度55%,12 h白昼和黑夜更替,按照啮齿类动物的标准饲料进行喂养,小鼠可以自由摄食和饮水。适应性喂养1周后,对小鼠进行实验。

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近10年来,多项研究探讨了在骨再生或骨折动物实验中使用NGF对体内成骨的作用[9-18]。如Wang等[14]在兔下颌牵张成骨模型中局部注射0.04 mg NGF促进骨痂愈合,发现实验组骨痂抗压能力,骨体积/新生骨总体积比以及矿化沉积率都高于对照组。本实验采用了局部注射NGF,有效地保存了生长因子活性,且具有临床实用效应。NGF还可以升高全身血清中碱性磷酸酶指数[17]。研究[15]还证实,NGF不仅能直接促进成骨,还可协助成骨因子发挥作用。将NGF和骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins,BMP)联合使用并局部注射比单纯使用BMP能更好地促进小鼠腿骨骨折愈合,显示NGF在体内对BMP的成骨能力有协同效应。对NGF适宜浓度的研究[17]发现,局部运用NGF的浓度大于0.81×102  µg·g-1即可显著促进骨再生。本实验中,笔者参照以往研究[18]浓度,在种植术区多次局部注射1.4 μg·mL-1 NGF后,能明显促进术区早期骨胶原成熟。但对NGF的研究也有不同的报道,如在C57小鼠注射NGF单克隆抗体,特异性地阻断NGF时,并未降低成骨速度[19]。在比格犬下前牙神经离断-修复模型中,局部注射NGF增加了种植体结合率,但差异无统计学意义[13]。这可能是NGF信号通路本身具有复杂调控网络和补偿机制造成,也是今后继续研究的方向之一。

1.3.3 种植体的植入   小鼠称重后,10%水合氯醛腹腔注射全身麻醉,注射剂量为3.3 mL·kg-1体重,所有手术操作在无菌条件下进行。选择关节头侧面作为植入位点,选择直径0.9 mm的齿科转针在生理盐水冷却下预备种植体窝,方向与股骨长轴垂直。然后将纯钛种植体轻敲就位,保证种植体无松动,初期稳定性好,直到其末端进入关节表面稍下方1 mm处。将膝关节周围剥离的伸肌结构复位,分层严密缝合肌肉和皮肤,聚维酮碘消毒切口区域,75%乙醇脱碘。术后连续3 d给予小鼠肌肉注射抗生素预防感染。

[3]  Eppley BL, Snyders RV, Winkelmann TM, et al. Efficacy of nerve growth factor in regeneration of the mandibular nerve: a preliminary report[J]. J Oral Maxillofac Surg, 1991, 49(1):61-68.

1.3.5 健康监测   术后每天检查术区愈合情况,有无脱线、红肿、感染,并同时定期观察小鼠的情况,包括毛色、饮食、活动和精神状态等。

1.3.6 样本的制备   于种植体植入术后1、2、4周分别处死小鼠,立即取下带有种植体的双侧股骨,剔尽肌肉、筋膜和骨膜等附着组织,将样本浸泡于新鲜配制的4%多聚甲醛中固定,脱钙,制备组织切片。

1.3.7 苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色 脱钙切片进行HE染色,观察种植体周围骨组织的形态结构。

以组建联勤保障基地和联勤保障中心为支点、符合新时代特点的装备保障模式的逐步形成,对加快建设一体化联合保障机制提出了迫切要求。

为研究NGF对种植体周骨组织胶原成熟过程的影响,根据模型所采用的小鼠生长周期和实验设计,主要探讨以上3个周期中第一时期、第二时期NGF对骨胶原成熟周期的影响。在成骨过程的早期,由于骨胶原从幼稚到成熟,胶原排列逐渐更为规律,构型变致密引起交链度增加从而改变所带电荷[8]。在实验中,采用Masson染色,利用未成熟/成熟骨胶原对染色剂中不同离子电荷的吸附,特异地反映在上述第一、第二时期占成骨活动主导的胶原新生和成熟的动态进程。结合对应的HE染色结果,可直观并敏感地分析NGF对种植体周新生骨胶原成熟度的影响。本课题实验结果显示,采用局部注射外源性NGF可以促进小鼠股骨钛种植体植入早期的骨再生,提高种植术后早期骨胶原成熟度。

1.4 统计学分析

采用SPSS 15.0统计软件对实验数据进行分析。当数据呈正态分布时,所有数据以均数±标准差的形式表示。两组数据比较时采用t检验;多组数据分析时采用方差分析。P值小于0.05认为具有统计学意义。

2 结果

HE染色结果显示,种植体植入1周后,实验组在种植体窝周环绕完整的纤维骨痂,骨髓腔中骨小梁粗大、成形;对照组种植窝周新生纤维骨痂排列散乱,骨髓腔中骨小梁稀少。植入2周后,实验组种植窝周新生骨组织数量较多,骨基质排列致密;对照组种植窝周200~300 μm范围内尚存在明显的胶原带,呈淡紫红色。植入4周后,实验组可见大量骨组织生成,并已开始改建形成骨髓腔;对照组可见软骨细胞和纤维骨痂,种植体周骨组织内血管束 较多(图1)。

  

图1 种植体植入1、2、4周后实验组和对照组骨组织变化 HEFig1 The peri-implant bone tissue changes after 1, 2 or 4 weeks HE

Masson染色结果显示,种植体植入1、2、4周后,实验组种植体周骨组织中红色染色部分均较对照组多。植入1周后,2组种植体周骨组织主要呈蓝色,显示新生骨组织成分,其排列紊乱,为纤维状。实验组中种植体周250 μm内可见少量红色染色,成条状或点状;对照组中红色纤维数量更少,呈点状散布。植入2周后,对照组种植体周骨组织尚处于幼稚骨组织状态;实验组骨组织呈红蓝相间,可见更多的成熟骨。植入4周后,实验组骨小梁排列有序,形状粗壮,可见多处成形的骨髓腔;对照组则仍处于红蓝相间状态,红色较多,但种植体边沿可见部分编织骨成蓝色染色,骨小梁结构模糊,骨髓腔分布不均匀(图2)。

  

图2 种植体植入1、2、4周后实验组和对照组骨组织胶原变化 Masson染色Fig 2 The collagen changes of peri-implant bone tissue after 1, 2 or 4 weeks Masson staining

采用图像软件(Image J)对种植体周红色阳性区域占种植体周250 μm内感兴趣区域(region of interest,ROI)比值进行分析,其结果见图3。

在进行城市湿地公园的景观设计工作中,必须遵守区域性的原则。通常,遵守区域性原则应注意:在设计中充分传承当地的人文特色。在这基础上,进行一个比较适宜的生态湿地公园的设计管理,充分将施工所在地的传统文化内涵融入建筑过程中,使其能够发展成为传递特有精神的渠道[4]。

由图3可以分析发现,种植体植入1、2、4周后,实验组比值分别为0.26±0.12、0.33±0.04、0.65±0.07,对照组比值分别为0.18±0.04、0.24±0.13、0.53±0.06。实验组比值均高于对照组,其中第1、4周2组间比值的差异具有统计学意义(P<0.05)。在2组组内不同的观测时间点中,第4周的比值均显著高于第1周和第2周,差异均具有统计学意义(P<0.05)。

  

图3 实验组和对照组的比值分析Fig3 The ratio of experimental group and the control group

3 讨论

对一个一直在坚持做到最好的人来说,到达一个终点的意义不过是证实他的选择和坚持,于此,我更能理解他所说的拿到MS以后对工作和生活影响并不大,因为,很多的变化,早已经发生在他走向侍酒师大师的这一路,潜移默化,一步一个脚印。

1.3.8 Masson染色   对脱钙切片进行Masson染色,观察种植体周围新生骨组织中的纤维结构。

1.3.2 种植体的制备   本实验采用直径1 mm、长度3 mm的纯钛光滑柱形种植体(四川大学生物材料研究中心提供)。种植体依次在NaOH溶液和去离子水中超声清洗各30 min,高温高压消毒备用。

NGF具有局部注射、全身给药、凝胶复合和细胞转染等多种给药方式。NGF是研究最早、最多的生长因子之一,并且是为数不多的已通过美国食品药品监督管理局临床认证的生长因子。这一独特优势使得NGF局部注射成为骨科治疗的一种新方案。经皮局部注射NGF是一种可以显著缩短骨折愈合时间的治疗方式。实验表明,在骨断端经皮注射NGF的患者第3周的骨痂量明显大于对照组,且其愈合时间也得到缩短[20]。另外,在治疗颅脑外伤患者时,临床常用静脉注射方式对商品化的NGF行全身给药。临床研究[21]证实,NGF联合局部用药能明显促进严重脑挫裂伤患者的神经功能恢复。由于NGF是水溶性大分子,为了利于NGF透过血脑屏障,一些新剂型,如乳化聚合法制备的NGF-PBCA纳米粒以及具有脑组织亲和性的NGF-脂质体等也正在逐步被应用到NGF全身用药中来[22]。Ⅰ型胶原是一种生物安全的水凝胶,一定浓度的该型液态胶原在体温环境下,30 min内能发生自然胶凝。这一相变能力已被用于多种生长因子和药物的体内载药缓释。用胶原负载NGF后,其缓释能力得到大大提升,并且未出现排异反应,显示了良好的应用前景[23]。有研究[24]表明,采用病毒转染原代BMSC,转染成功后其表达NGF的能力大大增强。转染后的BMSC已经在前期临床实验中成功用于鼠卒中。但这一方法尚存在诸多待解决问题,如病毒转染的安全风险。

本实验主要研究NGF对早期骨胶原成熟和神经纤维的相应变化,探讨早期多个时间点NGF对骨再生的直接和间接影响。由于小鼠生长周期快,该模型可设置多个时间点监测成骨早期骨胶原成熟度的变化。笔者采用了和骨科研究类似的经皮局部注射给药。同时,为防止因为NGF进入血循环对自身对照侧发生干扰,采用双侧相同给药处理。

综上所述,局部注射外源性NGF可以促进小鼠股骨钛种植体植入早期的骨再生,提高术后早期骨胶原成熟度。局部注射外源性NGF是一项具有临床应用潜能的促进种植体骨整合的治疗方式。

[参考文献]

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种植体周骨再生是骨整合中一个复杂而动态的骨生理病理变化过程,其本质是种植手术中局部创伤引起的骨折愈合反应。根据不同时间段组织形态学和细胞成分的变化,分为炎症机化期、原始骨痂形成期、改建塑形期。

1.3.4 分组治疗   种植体植入术后第3天起,小鼠分组接受不同干预治疗,根据注入药物的不同,实验分为实验组和对照组,每组30只。实验组皮下注射1.4 μg·mL-1 NGF,每次0.1 mL[7];对照组注射等剂量不含NGF的空白生理盐水。双侧术区采用同样处理,以防止药物进入体循环对对侧产生干扰。治疗持续于整个实验周期。分别于术后1、2、4周取样。

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我大喜过望,立即把电话拔回去,却听见一个粗鲁的男人声音说,什么白丽筠黑丽筠,我这里没有你要找的人。我知道她是用别人的手机发的短信,那个短信只能是白丽筠发给我的,她一定是回想起给我留下的告别信,怕我误会她去自杀,借别人的手机给我发了这样一条短信。

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中国是世界上最早对图书文献进行分类、校勘与编制目录的国家,形成了诸多关于图书分类、编目、校勘等方面的理论开拓之作。可以说,从我国第一次大规模的图书文献分类整理,到七分法、六分法和十二分法、四分法等分类体系的确立,所积累的经验与形成的理论,是我国乃至世界图书事业宝贵的文化遗产。

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2011年12月15日对一期、二期工程的两种重介质旋流器进行了工业性对比试验,虽然是同一时间采样,但分别由两个煤仓供料,并且一期工程的原料煤预先经过脱泥(筛缝为1 mm),两种旋流器入料粒度组成(见表1)和密度组成(见表2、表3)不尽相同,所以两者的可选性也有些差异(见图1、图2)。

本次数据验证对象即为本医院从2017年4月—2018年4月期间收入的50例疑似冠心病患者,女性患者24例,男性患者26例,最大年龄76岁,最小年龄40岁,中位年龄(59.65±3.54)岁。

3.对科学发展观的精髓进行了论述。马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想的精髓是实事求是。对于科学发展观的精髓问题,在党的十八大召开之前还没有过明确论述,党的十八大则解答了这一问题。报告指出:“解放思想、实事求是、与时俱进、求真务实,是科学发展观最鲜明的精神实质。”[1]精神实质也就是精髓,而且实事求是内在地包含着解放思想、与时俱进、求真务实等内容,因此,我们可以认为,科学发展观的精髓归根到底就是实事求是。正是因为坚持实事求是,才有了科学发展观的诞生,科学发展观的各个思想观点都充分体现了实事求是。

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荷兰、比利时的Janssen汉译为杨森,俄语的Ivanov汉译为伊万洛夫或伊凡洛夫,这些词等于英语的Johnson,但其汉译为约翰逊,“逊”字体现“son”的含义,有意译的特征。Jefferson的汉译与此同理。当然并非所有的外文汉译都遵从此理,如上荷兰语和俄语中Johnson的变体。

[23] Chew SY, Wen J, Yim EK, et al. Sustained release of proteins from electrospun biodegradable fibers[J]. Biomacromolecules, 2005, 6(4):2017-2024. 

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姚洋,杜宇,古霞,光梦凯,黄波,宫苹
《华西口腔医学杂志》2018年第02期文献

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