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研究背景骨缺损的发生有创伤、感染、肿瘤、以及各种先天性疾病等原因,发生率可达5%-10%,其修复是临床上较难解决的问题。骨缺损的治疗主要是通过骨移植来填充、修复,骨移植按来源不同可分为自体骨移植、同种异体骨移植及异种骨移植等。自体骨移植因具有骨传导和骨诱导的双重作用,不产生免疫排斥反应,且愈合较迅速,一直被看作是骨移植的金标准。但是由于自体骨来源有限,以及同种异体骨和异种骨的免疫排斥反应或缺乏生物活性,其临床应用受到了限制。为了克服异体骨、自体骨及异种骨在骨缺损修复中所存在的种种问题,通过组织工程合成理想的人工骨修复材料成为骨组织工程的研究热点。生物硅-微球支架材料,由国家地质实验测试中心提供,是在生物-硅化仿生新矿物材料的基础上制备的一种新型骨材料。该材料具有骨传导的作用,与天然骨有相似的结构,具有一定孔隙和空间链接。中药骨碎补(drynaria rhizome, DR)具有补肾益精,强健筋骨,活血散瘀,消肿止痛的作用。研究证实骨碎补总黄酮(assemble flavone of drynaria rhizome, AFDR)具有促进骨折愈合、抗骨质疏松、抗炎止痛的作用,且能够降低血脂,改善微循环,对肾脏有一定的保护作用等。应用生物硅-微球支架材料修复骨缺损,结合使用AFDR,可能增强骨修复能力,减轻创伤反应。研究目的观察和比较生物硅-微球支架材料(biological silicon-microsphere scaffolds,BSMS)结合骨碎补总黄酮(AFDR)修复骨缺损的效果,探讨中西医结合对骨缺损的探索治疗。研究方法1.组织相容性实验：12只SD大鼠,按取材时间不同分为3组。在大鼠脊柱一侧背部皮肤作长约2cm的纵行切口,深筋膜分离,植入大小约5mm×5 mm×2mm的生物硅-微球支架材料。术后于2、4、8周三个时间点处死大鼠,组织标本行苏木精-伊红(HE)染色,观察切片组织学变化。2.大鼠颅骨缺损实验：54只SD大鼠,随机分为3组。A组：生物硅-微球支架材料(BSMS)+去离子水(deionized water, DW),18只,DW灌胃4-12周。B组：生物硅-微球支架材料+骨碎补总黄酮(AFDR),18只,AFDR灌胃4-12周。C组：羟基磷灰石(Hydroxyapatite, HA)+DW,只,DW灌胃4-12周。实验SD大鼠颅骨缺损造模直径约lcm,分4、8、12周三个时间点处死大鼠取材。进行HE染色、Masson染色观察组织学变化；Ⅰ型胶原免疫组化、碱性磷酸酶免疫组化及骨钙素免疫组化,用显微镜采集图像,分析各观察指标光密度值,进行统计学处理。研究结果生物硅-微球支架材料(BSMS)植入大鼠体内未见明显的炎性反应及对周围组织的毒害作用。BSMS+AFDR组的组织学可观察大量的血管、纤维组织长入材料内部,大量骨样组织形成,骨修复效果及材料溶解程度优于其它两组。碱性磷酸酶免疫组化的平均积分光密度(average integrated optical density, AIOD)值：AFDR组在4周、8周时与DW组及HA组比较有统计学差异,在12周时与HA组比较有统计学差异(p<0.05)；Ⅰ型胶原免疫组化AIOD值：AFDR组在4周、8周、12周时与DW组和HA组比较有统计学差异(p<0.05)；骨钙素免疫组化AIOD值：AFDR组在4周、8周、12周时与DW组和HA组比较均有统计学差异(p<0.05)。免疫组化的光密度值分析表明,BSMS+AFDR组较其它两组阳性表达明显。结论1. BSMS具有良好的生物组织相容性。2. BSMS结合AFDR可有效修复大鼠较大的骨缺损。3. BSMS结合AFDR提高碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原蛋白及骨钙素的阳性表达,促进骨基质形成和矿化,从而加速骨修复。