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目的:观察肾阳虚大鼠骨缺损修复的特点,探讨特制接骨丸对磷酸钙(CPC)人工骨修复肾阳虚大鼠骨缺损的作用,为骨缺损的修复提供新的思路和依据。
方法:将32只SD大鼠随机分为基础组、模型组、CPC治疗组、CPC+特制接骨丸治疗组(中药联合治疗组)四组,每组8只。前两周实验中,基础组给以0.9%的氯化钠注射液0.4mL后肢肌肉注射;模型组、CPC治疗组、中药联合治疗组给以0.5%的氢化可的松注射液2.5mg/100g后肢肌肉注射,每日1次,连续两周,复制大鼠肾阳虚状态。第三周所有大鼠通过手术方式制作直径3mm、深5mm的圆形单层皮质穴性骨缺损模型,CPC治疗组和中药联合治疗组同时在缺损区填入等体积的CPC人工骨颗粒。术后第1天开始,基础组、模型组、CPC治疗组每日均给以3mL/只蒸馏水灌胃,中药联合治疗组给以浓度为0.18g/mL的特制接骨丸悬浊液按1.875g/(kg·d)的剂量灌胃处理,持续6周。观察前两周实验大鼠的一般状态,及实验过程中大鼠体质量、肛温的变化。第8周进行取材,观察各组标本形态,Micro-CT、病理学切片检测新骨生成情况。
结果:①一般情况观察:实验第2周结束时,模型组、CPC治疗组、中药联合治疗组的大鼠出现体态消瘦、倦怠嗜睡、精神萎靡、被毛干枯、活动减少、弓背蜷缩、喜卧笼角、饮食减少、伴小便增多、大便溏稀、肛门污秽等肾阳虚状态。四组大鼠的手术切口均愈合良好,缝线自然脱落,双下肢活动无异常。CPC治疗组中的1只大鼠术后无大便排出,5日后死亡,尸体腹部解剖发现肠梗阻,其余大鼠无异常。基础组大鼠实验全程体质量增长稳定,肛温无明显波动。模型组、CPC治疗组、中药联合治疗组在前两周实验中出现体质量减少和肛温降低;余后几周中药联合治疗组大鼠体质量较模型组、CPC治疗组增长明显,各组大鼠的肛温逐渐趋于正常水平。
②标本大体观察:模型组中的1个股骨髁标本骨缺损区周围出现骨折断裂,失去完整性,排除送检;其余股骨髁标本(共30个)无异常情况。
③Micro-CT影像学显示:基础组标本骨缺损区明显,周围骨小梁连续,内部有少量排列不规则的新骨生成。模型组骨缺损区面积较基础组明显宽大,周围骨皮质出现骨质疏松,内部有极少量排列散乱的细小新骨生成。CPC治疗组人工骨边缘模糊、部分吸收降解,与宿主骨结合紧密,周围骨皮质疏松,但无明显断裂情况发生,植入物周围有致密、连续、排列整齐的新骨生成。中药联合治疗组与CPC治疗组表现相似,但周围骨皮质明显增厚致密,内部有更加厚实紧凑的新骨生成。
④Micro-CT参数分析结果显示:四组之间观察区新生骨的骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁分离度(Tb.Sp)总体比较,差异有统计学意义(均P<0.05);其中模型组新生骨的BV/TV、Tb.Th、Tb.N比基础组低,Tb.Sp比基础组高,差异有统计学意义(均P<0.05);CPC治疗组新生骨的BV/TV、Tb.N比模型组高,Tb.Sp比模型组低,差异有统计学意义(均P<0.05),但Tb.Th与模型组比较差异没有统计学意义(P>0.05);中药联合治疗组新生骨的BV/TV、Tb.Th、Tb.N比CPC治疗组和模型组均高,Tb.Sp比CPC治疗组和模型组均低,差异有统计学意义(均P<0.05)。
⑤病理学切片显示:基础组骨缺损区外周骨小梁不连续,骨痂少而薄弱,有较少不规则骨组织自边缘向骨缺损中心长入;模型组骨缺损区外周骨小梁稀疏、断裂,缺损内有大量纤维组织填充和极少骨组织生成;CPC治疗组缺损区周围骨小梁呈连续放射状分布,植入物与宿主骨交界处出现软骨骨痂,软骨骨痂内有较多的新生软骨细胞、少量不成熟的骨组织以及微毛细血管生成;中药联合治疗组同CPC治疗组表现相似,但缺损区周围骨小梁粗壮、紧密、厚实,交界处的骨样组织更多,骨痂内部细胞增生更加活跃。
结论:氢化可的松诱导的肾阳虚大鼠骨缺损区内新骨生成能力较正常大鼠降低;CPC人工骨具有一定的力学支撑,防止骨缺损周围骨折,在一定程度上可对肾阳虚大鼠进行骨缺损修复,而特制接骨丸能明显促进CPC修复骨缺损,弥补CPC成骨活性不足的缺点。
方法:将32只SD大鼠随机分为基础组、模型组、CPC治疗组、CPC+特制接骨丸治疗组(中药联合治疗组)四组,每组8只。前两周实验中,基础组给以0.9%的氯化钠注射液0.4mL后肢肌肉注射;模型组、CPC治疗组、中药联合治疗组给以0.5%的氢化可的松注射液2.5mg/100g后肢肌肉注射,每日1次,连续两周,复制大鼠肾阳虚状态。第三周所有大鼠通过手术方式制作直径3mm、深5mm的圆形单层皮质穴性骨缺损模型,CPC治疗组和中药联合治疗组同时在缺损区填入等体积的CPC人工骨颗粒。术后第1天开始,基础组、模型组、CPC治疗组每日均给以3mL/只蒸馏水灌胃,中药联合治疗组给以浓度为0.18g/mL的特制接骨丸悬浊液按1.875g/(kg·d)的剂量灌胃处理,持续6周。观察前两周实验大鼠的一般状态,及实验过程中大鼠体质量、肛温的变化。第8周进行取材,观察各组标本形态,Micro-CT、病理学切片检测新骨生成情况。
结果:①一般情况观察:实验第2周结束时,模型组、CPC治疗组、中药联合治疗组的大鼠出现体态消瘦、倦怠嗜睡、精神萎靡、被毛干枯、活动减少、弓背蜷缩、喜卧笼角、饮食减少、伴小便增多、大便溏稀、肛门污秽等肾阳虚状态。四组大鼠的手术切口均愈合良好,缝线自然脱落,双下肢活动无异常。CPC治疗组中的1只大鼠术后无大便排出,5日后死亡,尸体腹部解剖发现肠梗阻,其余大鼠无异常。基础组大鼠实验全程体质量增长稳定,肛温无明显波动。模型组、CPC治疗组、中药联合治疗组在前两周实验中出现体质量减少和肛温降低;余后几周中药联合治疗组大鼠体质量较模型组、CPC治疗组增长明显,各组大鼠的肛温逐渐趋于正常水平。
②标本大体观察:模型组中的1个股骨髁标本骨缺损区周围出现骨折断裂,失去完整性,排除送检;其余股骨髁标本(共30个)无异常情况。
③Micro-CT影像学显示:基础组标本骨缺损区明显,周围骨小梁连续,内部有少量排列不规则的新骨生成。模型组骨缺损区面积较基础组明显宽大,周围骨皮质出现骨质疏松,内部有极少量排列散乱的细小新骨生成。CPC治疗组人工骨边缘模糊、部分吸收降解,与宿主骨结合紧密,周围骨皮质疏松,但无明显断裂情况发生,植入物周围有致密、连续、排列整齐的新骨生成。中药联合治疗组与CPC治疗组表现相似,但周围骨皮质明显增厚致密,内部有更加厚实紧凑的新骨生成。
④Micro-CT参数分析结果显示:四组之间观察区新生骨的骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁分离度(Tb.Sp)总体比较,差异有统计学意义(均P<0.05);其中模型组新生骨的BV/TV、Tb.Th、Tb.N比基础组低,Tb.Sp比基础组高,差异有统计学意义(均P<0.05);CPC治疗组新生骨的BV/TV、Tb.N比模型组高,Tb.Sp比模型组低,差异有统计学意义(均P<0.05),但Tb.Th与模型组比较差异没有统计学意义(P>0.05);中药联合治疗组新生骨的BV/TV、Tb.Th、Tb.N比CPC治疗组和模型组均高,Tb.Sp比CPC治疗组和模型组均低,差异有统计学意义(均P<0.05)。
⑤病理学切片显示:基础组骨缺损区外周骨小梁不连续,骨痂少而薄弱,有较少不规则骨组织自边缘向骨缺损中心长入;模型组骨缺损区外周骨小梁稀疏、断裂,缺损内有大量纤维组织填充和极少骨组织生成;CPC治疗组缺损区周围骨小梁呈连续放射状分布,植入物与宿主骨交界处出现软骨骨痂,软骨骨痂内有较多的新生软骨细胞、少量不成熟的骨组织以及微毛细血管生成;中药联合治疗组同CPC治疗组表现相似,但缺损区周围骨小梁粗壮、紧密、厚实,交界处的骨样组织更多,骨痂内部细胞增生更加活跃。
结论:氢化可的松诱导的肾阳虚大鼠骨缺损区内新骨生成能力较正常大鼠降低;CPC人工骨具有一定的力学支撑,防止骨缺损周围骨折,在一定程度上可对肾阳虚大鼠进行骨缺损修复,而特制接骨丸能明显促进CPC修复骨缺损,弥补CPC成骨活性不足的缺点。