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目的:本实验通过建立SD大鼠股骨牵拉成骨模型,观察牵拉成骨过程中不同时间点循环外周血间充质干细胞(MSCs)的浓度变化,验证机体是否动员全身的间充质干细胞来“帮助”实现骨再生。本实验旨在进一步阐明牵拉成骨过程中的骨再生机理,为寻找以MSCs为治疗靶点,缩短牵拉成骨的治疗周期提供新思路。方法:92只8周龄SD大鼠(其中20只用于SD大鼠股骨牵拉成骨模型的建立),体重350-380g,雄性,其余72只随机分为3组(n=24)。本实验采用SD大鼠左侧股骨牵拉成骨模型,于SD大鼠左大腿外侧安装微型外固定器固定。实验组为截骨延长组(A组),经过5天潜伏期后按照每天0.25mm的速度,分早晚两次完成延长,共延长16天。分别于牵拉期1、3、7、16天分批抽取循环外周血,密度梯度离心法分离外周血MSCs,根据细胞表面标记(CD105、CD34、CD45),应用流式细胞术检测循环外周血MSCs的浓度。截骨非延长组(B组),SD大鼠股骨截骨外固定术后不延长,在与A组相对应的时间点抽取循环外周血,流式细胞术检测循环外周血MSCs的浓度。空白对照组(C组),不做任何处理,与上述两组在相同的时间点内抽取循环外周血,流式细胞术检测循环外周血MSCs的浓度。在术后定期对各实验动物进行X-ray和超声多普勒检查。对比各组在不同时间点下循环外周血间充质干细胞(MSCs)的浓度。结果:所有实验大鼠均能良好的耐受手术,实验过程中无实验动物死亡,外固定器固定良好。所有实验大鼠左侧股骨均被成功延长,矿化期第8周后新生骨组织已接近正常骨组织。A组在牵拉期不同时间点循环外周血间充质干细胞数量明显增多。在截骨非延长组(B组),外周血间充质干细胞的数量增多,但随着时间推移,其数量逐步下降。空白对照组(C组),在循环外周血中检测不到间充质干细胞。结论:通过本实验证实了:(1)SD大鼠股骨牵拉成骨模型具有操作简便,术后存活率高,具有较好的可行性和重复性,为进一步研究牵拉成骨的骨再生机理提供了一个很好的实验平台。(2)联合应用X线平片和超声技术来评价新生骨的质量和数量,可使评价结果更具有客观性,能够为牵拉成骨的最优化治疗提供可靠有效的影像学支持。(3)循环外周血中间充质干细胞数量在牵拉期明显增多,可能参与牵拉成骨过程中的骨再生过程。该实验结论可以初步证实我们的临床实验结果,但该动物实验研究数量较少,且实验室流式细胞仪精密度有限,其结果还需要进一步观察。