張曉鵬,鄒高峰,李 超,柳宏志,張麗霞,魏 麗
(1.佳木斯大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院,黑龍江 佳木斯 154002;2.秦皇島市海港醫(yī)院口腔科,河北 秦皇島 066000;3.大慶油田總醫(yī)院口腔科,黑龍江 大慶 163001)
拔牙是口腔頜面外科基本臨床操作之一,術(shù)后牙槽窩中骨愈合時間的長短,通常僅僅依靠患者自身的骨愈合能力,大體上骨愈合時間為3~6個月[1],而當(dāng)細(xì)菌及食物殘渣進(jìn)入,血凝塊形成不良等情況發(fā)生時,又無法避免地延遲了術(shù)后牙槽窩骨缺損愈合時間,導(dǎo)致牙槽骨形態(tài)愈合不良、干槽癥等并發(fā)癥的發(fā)生。術(shù)后牙槽窩內(nèi)單獨植入羥基磷灰石生物陶瓷僅僅在牙槽窩的豐滿度、牙槽窩的骨愈合時間上有所改善,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到臨床要求及臨床醫(yī)生的滿意度。本研究旨在通過術(shù)后牙槽窩內(nèi)植入濃縮生長因子(Concentrate growth factors CGF)+羥基磷灰石生物陶瓷與單獨植入羥基磷灰石生物陶瓷的比較,濃縮生長因子(Concentrate growth factors CGF)在提高骨缺損愈合方面的能力。
1.1.1 實驗動物:健康一歲齡雄性雜種犬12只,體質(zhì)量20~22kg(大慶油田總醫(yī)院動物實驗中心提供)。
1.1.2 試劑和材料:速眠新II注射液(軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院軍事獸醫(yī)研究所提供)。
1.1.3 設(shè)備:Medifuge(Silfradent 意大利)離心加速機(jī);特定離心管。X光牙片機(jī):ODS-I口腔數(shù)字成像系統(tǒng)(大慶油田總醫(yī)院放射科提供)。
1.2.1 CGF的制備[1~2]
抽取實驗動物自身血液注入10mL的試管(Medifuge離心加速機(jī)特殊匹配試管,真空負(fù)壓,不含抗凝劑等任何添加劑)中,注滿后勿搖動,共注入兩支,立即放入Medifuge離心加速機(jī)的轉(zhuǎn)筒中,按預(yù)定程序制備出CGF。第一支CGF切割成1~2mm的顆粒,與骨代材料進(jìn)行混合,并放入攪拌機(jī)(Silfradent 意大利)旋轉(zhuǎn)6s,混合均勻后嵌入骨缺損處。第二支CGF模具壓制,獲得CGF薄膜。
1.2.2 拔牙
術(shù)前禁食水12h,麻醉前15min皮下注射阿托品(0.04mg/kg)以減少唾液的分泌,速眠新(100U/mL,0.1~0.2mL/kg),氯胺酮(5~10mg/kg)肌肉注射麻醉。(戊巴比妥鈉(30mg/kg)后肢外側(cè)隱靜脈滴注維持全麻)拔除雙側(cè)下頜第一前磨牙,壓迫止血。
1.2.3 CGF的植入
徹底搔刮牙槽窩后,將CGF-羥基磷灰石陶瓷糊狀粘結(jié)劑和羥基磷灰石生物陶瓷,按照實驗設(shè)計分別嵌入牙槽窩骨缺損處。潛行分離頰舌側(cè)的粘骨膜瓣,嚴(yán)密縫合創(chuàng)口。術(shù)后3d,每日肌注青霉素針40萬單位,預(yù)防感染。術(shù)后單籠專人飼養(yǎng)。
1.2.4 制取標(biāo)本
術(shù)后4w、8w、12w分別處死動物,取材進(jìn)行X線片及組織學(xué)觀察,并進(jìn)行骨密度測量分析。
采用SPSS11.5軟件處理,根據(jù)Lane-Sandhu[3]X線和組織學(xué)評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分,兩組間評分結(jié)果采用配對資料t檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
12只實驗犬均健康,手術(shù)創(chuàng)口均一期愈合,術(shù)區(qū)黏膜色溫正常,周圍無感染跡象,牙槽窩豐滿。
術(shù)后4w,實驗組:新生骨組織內(nèi)可見大量的前成骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞,少量骨組織形成,成骨細(xì)胞有向拔牙窩內(nèi)骨缺損處生長的趨勢,類骨質(zhì)形成,形成骨陷窩;對照組:新生組織內(nèi)前成骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞數(shù)量較實驗組少,纖維組織較多;術(shù)后8w,實驗組:新生骨組織較成熟,有大量前成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞及形成骨小梁,并可見成骨細(xì)胞呈板層狀排列,形成連續(xù)的骨小梁;對照組:新生骨組織欠成熟,骨小梁結(jié)構(gòu)細(xì)小、散亂;術(shù)后12w,實驗組:成熟的骨組織形成,與周組織未見明顯的界限;對照組:新骨形成,呈板層狀結(jié)構(gòu),纖維組織含量少。
圖1 a.實驗組術(shù)后4w,可看到大量成骨細(xì)胞;b.對照組術(shù)后4w,新生組織內(nèi)骨細(xì)胞數(shù)量少
圖2 a.實驗組術(shù)后12w,成熟的骨組織形成;b.對照組術(shù)后12w,板層狀結(jié)構(gòu)
實驗組:術(shù)后4w,術(shù)區(qū)骨密度增加,但周圍有透射區(qū),術(shù)后8周,X線透射區(qū)基本消失,見圖1,術(shù)后12w,X線下可見透射區(qū)完全消失;對照組:術(shù)后8w,術(shù)區(qū)有較明顯的透射影像,見圖2,直到12w時才基本消失。在整個愈合過程中,實驗組的骨愈合程度均優(yōu)于對照組,并表現(xiàn)出明顯差異。
圖3 a.實驗組術(shù)后8w,透射區(qū)基本消失,形成的骨小梁較連續(xù);b.對照組術(shù)后8w,仍有較明顯的透射影像
見表1。
表1 各時間段實驗組和對照組骨密度值
濃縮生長因子(Concentrate growth factors CGF)[2]中含有大量的生長因子,如表皮生長因子(epidermal growth factor EGF),血小板源生長因子(platelet-derived growth factor PDGF),轉(zhuǎn)移生長因子-β(transforming growth factor TGF-β),血管內(nèi)皮生長因子(Vascular endothelial growth factor VEGF),類胰島素生長因子(Insulin-like growth factor IGF-1),骨形成蛋白(BMP)[4,5]和成纖維細(xì)胞生長因子(fibroblast growth factor FGF)。PDGF[6]促進(jìn)細(xì)胞趨化、增殖,并且可增加膠原蛋白的合成能力;VEGF[7]加速損傷組織進(jìn)行再血管化;FGF誘導(dǎo)骨再生;EGF和IGF-1調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長、發(fā)育和代謝,加強(qiáng)局部的成纖維細(xì)胞、間葉細(xì)胞等相關(guān)細(xì)胞進(jìn)行遷移和趨化;TGF-β作為趨化因子能將骨母細(xì)胞吸附到骨缺損區(qū),刺激前成骨細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,加強(qiáng)膠原蛋白、非膠原蛋白和蛋白質(zhì)聚糖的合成能力,增大骨細(xì)胞在缺損區(qū)的密度,促進(jìn)骨基質(zhì)的沉淀。骨形成蛋白( BMP)[4,5]能誘導(dǎo)未分化的間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成骨細(xì)胞或成軟骨細(xì)胞,并促進(jìn)骨生長。各種生長因子相互協(xié)同,相互作用,相互促進(jìn),達(dá)到最佳的治療效果。
本組實驗分為實驗組(植入CGF+羥基磷灰石生物陶瓷)和對照組(植入羥基磷灰石生物陶瓷),CGF聯(lián)合骨代材料的混合物對拔牙窩骨缺損的修復(fù)再生表現(xiàn)為:①組織學(xué)觀察:實驗組的新骨形成時間短于對照組,且同期形成的新骨更為成熟;②X線觀察:CGF縮短了骨愈合的時間,實驗組在8w時X線透射區(qū)已基本消失,而對照組直至12w才達(dá)到相近似的程度;③骨密度值分析:從實驗的不同時期的同期比較來看,實驗組的骨密度值均高于對照組。
在4~12w的整個愈合過程中,無論從大體觀察、組織學(xué)觀察、X線觀察方面實驗組均優(yōu)于對照組,同一時期新生骨組織均相對成熟。分析原因可能是:(1)實驗中的濃縮生長因子(Concentrate growth factors CGF)富含多種高濃度基本生長因子,在最大程度上滿足機(jī)體早期組織愈合需要,起到了充分的骨誘導(dǎo)作用,同時也能夠縮短術(shù)區(qū)牙槽黏膜愈合時間及肉芽組織形成時間。(2)濃縮生長因子(Concentrate growth factors CGF)自身具有獨特的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),微觀上起到了一種細(xì)胞支架(緩釋載體)的作用,使血小板、成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞及前成骨細(xì)胞更易于附著于表面,進(jìn)行分裂、增殖。(3)濃縮生長因子(Concentrate growth factors CGF)和骨代用品(羥基磷灰石生物陶瓷)混合攪拌后形成了更為黏稠和穩(wěn)定的狀態(tài),有利于骨代材料支架作用的發(fā)揮。(4)濃縮生長因子(Concentrate growth factors CGF)和骨代用品(羥基磷灰石生物陶瓷)兼具有骨誘導(dǎo)和骨引導(dǎo)作用,能夠誘導(dǎo)未分化的間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成骨細(xì)胞或成軟骨細(xì)胞,并促進(jìn)骨生長,并提供支架引導(dǎo)新骨向內(nèi)生長或沉積。以上結(jié)果充分說明濃縮生長因子(Concentrate growth factors CGF)聯(lián)合骨代用品在縮短缺損區(qū)骨組織愈合時間、提高缺損區(qū)骨愈合質(zhì)量上起著重要作用,值得臨床上廣泛應(yīng)用。
[1]柳宏志,李超,王天祥,等.CGF聯(lián)合骨代用品在即刻種植中修復(fù)種植體周圍骨缺損的實驗研究[J].口腔頜面外科雜志, 2012,08:28
[2]Dong Seak Sohn.The effect of concentrated growth factors on ridge augmentation[J].Dentalinc, 2009,10:34-40
[3]Joos U,Kleinheinz J.Reconstruction of the severely resorbed(class VI)jaws:routine or exception[J].J Craniomaxillofac Surg,2000,28(1):1-4
[4]Urist MR, Ddlange RJ, Finerman GA.Bone cell different iation and growth factors[J].Science, 1983, 220(4598):680-686
[5]Y am aguchi A.Application of BMP to bone repair[J].Clin Calcium.2007,17(2):263-369
[6]Eppley BL, Woodell JE, Hiqqins J.Platelet quantification and grow the factor analys is from platelet-rich plasma: implications for wound healing[J].Plast Reconstr Surq, 2004,114(6):1502-1508
[7]王琳琳,朱炎.血管內(nèi)皮生長因子在口腔惡性腫瘤研究中的進(jìn)展[J].口腔頜面外科雜志, 2006,16(1):87-90