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背景:牵引成骨技术(Distraction Osteogenesis,DO),是一种通过对离断的骨进行缓慢牵拉,利用机体自身的愈合机制来产生新骨以达到延长或增宽骨骼目的的方法。Ilizarov首先报道了DO在下肢治疗中的应用,并提出著名的张力拉力法则。McCarthy等于1992年首次报道了4例利用DO技术治疗的下颌骨发育畸形病例。20多年来,DO技术成功的矫治了诸多常规外科手术难以处理的复杂颅颌面畸形与骨缺损等。在牵引过程中,牵引间隙内新骨生成速率可达儿童时期自然生长率的4-6倍,同时邻近的软组织也得以相应扩展,降低了复发率,具有常规手术无可比拟的优越性。然而,在DO治疗过程中,不仅牵引速度受限,在牵引结束后还需要2-3倍于牵引期的固定时间,以保证新生骨成熟,避免骨折或者骨不连,这使得整个治疗周期偏长。牵引装置长期留置在体内可能会引起局部愈合延迟、感染以及不适等,给手术者造成生理、心理负担。因此,寻求促进牵引成骨中新骨生成的速度与治疗,缩短治疗周期,减少并发症的方法,早已成为国内外众多学者的研究热点。在这些情况下,应用一些辅助手段可以有助于牵引区的新骨生成,提高疗效。我们前期研究表明,高压氧治疗(Hyperbaric-oxygen therapy,HBOT)能够促进生长因子在牵引间隙表达,提高不同速率牵引的下颌骨牵引间隙新生骨的骨密度与骨强度。我们推测,HBOT可能影响骨保护素(osteoprotegerin, OPG)和整合素β1(integrin β1,Itgβ1)的表达,从而对成骨细胞增殖分化产生作用,促进新骨生成。目的:观察兔下颌骨牵引成骨过程中,施行HBOT后对牵引区局部骨痂组织中OPG和Igtβ1时空表达的影响,探讨高压氧治疗促进DO新骨生成的可能机制,为临床上高压氧治疗在DO中的应用提供线索与依据。方法:选取成年新西兰大白兔40只,在全麻下行双侧下颌骨截骨,安置内置式兔下颌骨专用牵引器,建立双侧下颌骨牵引模型。完成建模后,将实验动物随机分为实验组和对照组,每组20只。各组动物经3天潜伏期,于第4天开始,以0.4mm/次,2次/d的速度连续牵引10天。实验组在牵引期开始即给予0.2Mpa高压氧治疗,每次90mins,每日一次,连续4周,对照组仅作牵引。各组分别选择在牵引结束后第1d、1w、2w、4w四个时间点各处死5只动物,获取下颌骨牵引区骨痂组织。多聚甲醛固定,EDTA脱钙,石腊包埋切片后,行HE染色观察各组各时间点牵引区的组织学变化,行免疫组化染色分别检查各组标本中OPG、Itgβ1的时空表达情况,利用图像分析软件Image-pro plus6.0(Media Cybernetics公司)行半定量分析。结果:实验动物下颌骨均成功延长。HE染色显示牵引结束第1天时,牵引区大量新生毛细血管,大量炎细胞浸润,与牵引方向一致的胶原纤维,实验组成骨细胞增生活跃,少量骨样基质形成。固定1周时,有与牵引方向一致的骨小梁形成,骨小梁周围大量成骨细胞,实验组骨小梁较对照组粗大。固定2周时,骨小梁增多,排列均匀,对照组骨小梁较稀疏,可见成片软骨组织。固定4周时,骨小梁增粗、排列规整,牵引间隙已呈完整的骨性连接。免疫组化染色显示OPG主要定位于骨祖细胞、成骨细胞包膜和胞浆,牵引结束后OPG表达呈上升趋势,至固定1周时最高,随后逐渐下降。各时间点实验组OPG表达均高于对照组,p<0.01,差异有统计学意义。固定4周时,两组OPG表达明显减弱。Itgβ1主要定位于增殖分化活跃的成骨细胞、成纤维细胞和间充质细胞,以牵引结束后第1天最强,随后逐渐下降。牵引结束第1天、固定1周时,实验组Itgβ1表达高于对照组,P<0.01,有显著的统计学差异。固定2周时,实验组Itgβ1表达仍高于对照组,0.01<P<0.05,差异有统计学意义。固定4周时,Itgβ1表达明显减弱,组间无明显差异,P>0.05。结论:1.高压氧治疗能促使兔下颌骨牵引区组织中OPG、Itgβ1表达上调,促进成骨细胞分化、成熟,增强成骨细胞活性,从而促进牵引区的新骨生成。2.OPG、Itgβ1呈正相关表达,提示在促进骨修复过程中,OPG与Itgβ1可能具有协同作用。