背景和目的:牵张成骨(DO)是在骨骼切开后保留骨膜以及附着于表面的血液供给骨段,对这段骨骼施加恒定的牵张力后可促进牵张的间隙中形成新骨。这一技术既避免了供区创伤及骨移植术的各种并发症又使软组织同步延长,为传统方法不能解决的临床问题提供了新的思路。这是一种内源性的组织工程技术,在临床颌面骨矫正和面部骨骼缺损畸形的治疗中应用广泛,是颅颌面整复外科领域几十年来重大进展之一。但牵张成骨作为一种新兴组织工程技术,在许多方面还需要深入的探索和研究,仍存在固定期时间过长、新骨形成不良等弊端,从而严重影响了该技术在临床的推广和使用。探索DO骨再生的细胞和分子机制,弥补牵张成骨治疗的缺点,促进骨骼再生与骨骼的矿化,从根本上缩短治疗的周期,是目前国内外学者正努力探索的一个重要前沿课题。有研究表明,骨组织的新陈代谢和新生作用受到神经的支配,Semaphorion3A是一种神经轴突导向性分子,是成骨细胞分泌的一种蛋白质,该蛋白具有调节成骨细胞生理活动的作用,并且在感觉神经支配中具有重要作用,对骨骼的新生和改建具有直接或间接的调节作用。在进行全身治疗时,Semaphorion3A在骨骼的愈合中还具有其他功能,如进行干细胞生理活动的调节、进行血小板活性的调节等。总的来说Semaphorion3A蛋白在骨骼重塑中扮演了重要的角色,所以在骨骼疾病的治疗中是一种具有较大发展潜力的靶标物质。本次实验在建立兔单侧下颌骨牵张成骨动物模型后,研究外源性Semaphorion3A对于牵张成骨的成骨效应的影响,为促进牵张成骨新骨形成和矿化,提高牵张间隙内的成骨质量,缩短牵张成骨治疗周期提供科学的实验依据,改进传统治疗的不足之处,通过客观的数据分析,奠定临床应用的基础。方法:1.动物模型的建立:选取20只5-6个月龄的健康的新西兰大白兔,体重2～3kg,雌雄不限。全麻下在颏孔后方0.5～1厘米处切开下颌骨,固定内置式牵张器。每旋转一圈,牵张距离为0.4mm。延迟期为6天,从第7天开始,每天上午10点和下午8点各牵张0.4mm,连续牵张10天,固定牵张器。2.Semaphorion3A对牵张成骨新骨形成的影响:模型建立成功后,将实验动物随机分为A、B两组,A组为空白对照组;B组为实验组,在牵张期第1、5、10天在牵张间隙内注射SEMA3A(500 μ g/Kg)。在固定期第2周和第6周分别获取下颌骨标本,利用X线及组织形态计量学检测等技术观察比较外源性Semaphorion3A对于牵张成骨的成骨效应的影响。3.成骨效果检测:获取兔下颌标本后立即行牵张区域骨密度的X线检查。在光镜下观察每个组织标本的6张HE染色的不连续切片,其观察指标包括成骨细胞的生长情况以及骨小梁的数量和大小、骨小梁排列的方向。在观察以后进行拍照保存,使用图像处理软件对骨骼组织进行形态计量学分析,以新生骨量和骨小梁厚度作为测量参数,测量每个标本的6张不连续切片,测量参数值为均数。4.统计数据分析:对实验过程中的牵张器对骨密度的影响和骨形态的变化进行量化统计。数据采集及统计均采用盲法。计量资料用均数±标准差表示,用t检验进行组间数据比较,对每组各时间点的差异进行统计并比较。本次选用的统计学软件为SPSS19.0,对完全随机的模型样本进行统计学分析,分析结果P<0.05为具有统计学意义。结果:本次实验模型组中选用的动物模型对手术的耐受程度较高,并且手术牵张后存活率为100%,模型兔大小便和饮食状况良好,在进行了牵张手术后出现了不同程度的偏颌。使用X射线进行影像学检查,发现注射Sema3A组的动物模型骨骼矿化成骨效果显著优于对照组。牵张区间隙内骨密度以及组织形态计量学检测后发现实验组显著优于对照组。结论:X线及组织形态计量学检测结果证实Semaphorion3A可以使兔下颌骨牵张间隙内的新骨在较快的时间内形成和矿化,能够有效促进新骨的生成,缩短治疗周期。