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绝经后骨质疏松(Postmenopose osteoporosis,POP)目前已成为一种多发病,其骨质改变为骨强度减低,脆性增加,骨微结构破坏,导致的直接后果是骨质疏松(Osteoporosis,OP)骨折,多发生在前臂远端、腰椎、髋部,其中以髋部骨折后果最为严重,一旦发生,治疗十分棘手,且预后不佳,常常极大的影响病人的生活质量,甚至导致病人伤残、死亡。也给整个社会带来极大的经济损失。目前针对OP骨折的预防工作,多集中在对OP的防治,起效慢,且疗效不确切,对于已经发生的OP多不能逆转,因此,就迫切需要寻找一种能够快速、有效的防治OP骨折的方法。本实验设想以可注射型载体复合具有诱导成骨作用的细胞因子BMP、采用局部注射的方法应用于OP骨折好发部位,期望能够预防OP骨折的发生,或者能够有效促进OP骨折的愈合。实验一为局部注射纤维蛋白胶扩散性能的研究目的:确定纤维蛋白胶(Fibrin glue,FG)能否在松质骨内有效扩散。方法:选用成年山羊4只,股骨颈8个,随机分为4组,分别注射掺有黑墨水的FG0.2、0.4、0.8、1.0ml,蛋白胶中墨汁浓度0.1ml/ml。注射后十分钟处死动物,立刻取材,取材后沿股骨颈纵轴最大径线上剖开,数码相机采集图像,图像分析系统计算扩散百分比(扩散面积/股骨颈松质骨总面积)。结果:扩散面积与注射计量在一定范围内成比例,注射1mlFG在山羊股骨颈局部,扩散面积可占总面积的80%以上。结论:结果表明FG在山羊股骨颈内扩散性良好。实验二局部注射FG对山羊股骨颈局部髓内压及局部组织的影响目的:测量山羊正常股骨近端髓内压(intramedullary pressure,IMP)及局部注射FG后IMP变化情况,探讨股骨颈局部注射FG的可行性以及注射后压力变化可能给骨质带来的后续改变。方法:首先测量山羊正常股骨近端IMP作为基线值。然后每只山羊左侧股骨颈局部注射FG1.0ml(FG组,n=6)作为实验组,右侧股骨颈局部注入生理盐水1.0ml(NS组,n=6)作为对照,于注射时开始动态监测IMP变化情况。第4W取材,行组织切片HE染色,观察骨内空骨陷窝率及进行骨形态计量学分析。结果:山羊正常股骨近端IMP26.72±0.446 mmHg,注胶后0min、2min、4min、8min压力分别为65.66±1.576 mmHg、54.73±0.765 mmHg、36.29±0.915 mmHg、26.28±0.224 mmHg。正常压力与注射后0min压力相比差异有统计学意义(p<0.05),注射前和注胶后8min时压力相比差异无统计学意义(p>0.05)。空骨陷窝率及骨形态计量学结果显示无明显差异。结论:股骨颈局部注射FG对股骨近端IMP有短暂影响,但压力变化于十分钟内恢复到基线水平,且未见对局部骨组织产生不良影响。实验三POP山羊模型的建立目的:建立POP山羊模型。方法:将l2只2-3岁雌性健康山羊,随机分为两组,假手术组(SHAM组,2只,开腹后缝合切口)和双侧卵巢切除术组(OVX组,10只,切除山羊的双侧卵巢),术前、术后4个月和术后7个月,使用双能X线吸收法(DEXA)测量Ll-L4及跟骨的骨密度(BMD,g/cm2 ),并取髂骨内松质骨做病理组织学观察。结果:OVX手术及假手术均较顺利,无动物死亡;腹腔切除物经组织学确认为卵巢组织.OVX术后4个月及7个月髂骨与假手术组及术前相比,骨小梁变细、数量轻度减少、间距增宽,骨髓腔扩大;OVX术后4个月、7个月,BMD较术前明显降低(P<0.05)。结论:雌性山羊可能是一种有效且经济的POP大动物模型,对于骨质疏松性骨折防治的基础研究具有广阔而深远的意义。实验四FG复合BMP对OP山羊局部骨强度、骨密度、骨微结构、骨组织形态的影响目的:探讨局部应用骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)对去势山羊股骨颈局部骨密度及组织学的影响。方法:成年雌性山羊(n=10),全麻下施行双侧卵巢切除术,术后7月时骨密度检测证实出现OP。每只动物采用左右对照,A组(n=10)以1mlFG作为载体,注射30mgBMP,作为处理组(BMP group)。B组(n=10)仅注射1mlFG作为对照组(FG group)。注射后第4、16周分批处死动物,取双侧股骨颈部,做骨密度、MicroCT、生物力学检测及组织学分析。结果:组织学结果显示:第4周BMP Group小梁间有大量软骨样组织生长,FG Group未发现类似现象;16周时BMP Group的骨小梁宽度大于FG Group,骨小梁间可见到新生骨组织,编织样存在,FG Group未见到类似现象。骨密度结果显示:第4周BMP组与FG组相比,p>0.05,无统计学差异,第16周p<0.05,有统计学差异,MicroCT结果显示,4周时,BMP Group骨密度与FG Group比无明显差异,组织微结构亦无明显差异,16周时,BMP Group骨密度高于FG Group,骨组织微结构参数显示,骨小梁宽度大于对照组,断端数较对照组为少。生物力学16周时显示,处理组抗压强度大于对照组。结论:局部应用BMP能促进POP山羊股骨颈局部新骨形成,能够提高局部骨密度、增加骨强度,改善骨微结构。