纳米羟基磷灰石聚酰胺复合材料的人工肱骨头体内成骨中BMP2及其基因表达研究.pdf
《纳米羟基磷灰石聚酰胺复合材料的人工肱骨头体内成骨中BMP2及其基因表达研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《纳米羟基磷灰石聚酰胺复合材料的人工肱骨头体内成骨中BMP2及其基因表达研究.pdf(2页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、纳米羟基磷灰石 / 聚酰胺复合材料的 人工肱骨头体内成骨中 BMP - 2 及其基因表达研究 张健, 陈婷梅, 安洪, 蒋电明, 周爱国 (重庆医科大学附属第一医院骨科, 重庆 400016) 提要: 目的: 对新型纳米晶骨修复和重建复合材料 (n - HA/ PA66) 人工肱骨头的成骨能力及将其作为人工关节替代品的可行性进行评价。 方法: 新西兰大白兔 20 只, 行双侧肱骨头切除, 以 nHA/ PA 人工肱骨头进行双侧肱骨头置换术。术后 1、 2、 3、 4、 6、 12、 24 周处死周分别处死动 物。对假体与受体骨界面先行大体观察, 然后分别用甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 制作硬组
2、织切片, 甲苯胺兰染色和 Masson 染色后, 对 n - HA/ PA 人工肱骨头与受体骨界面进行 BMP - 2 免疫组织化学检测和原位杂交 BMP - 2 基因表达检测。结果: 人工肱骨头在动物体内成骨的 BMP2 及 其基因表达研究显示, 假体植入第 3 周, 免疫组织化学染色显示 BMP2 即有弱阳性表达, 至 6、 12 周为强阳性; 第 24 周, BMP 表达阳性率及阳 性程度均有所降低。此外, 原位杂交观察假体植入第 1、 2 周, 成骨细胞中 BMP - 2 mRNA 表达呈弱阳性, 第 3 周成骨细胞中 BMP - 2 mRNA 表达 呈强阳性, 而在第 4 周, 成骨
3、细胞中表达阳性率和阳性程度均有所下降。研究显示人工肱骨头体内成骨的 BMP - 2 及其基因表达高峰时间较 文献报道的骨折模型晚。结论:n - HA/ PA66 人工肱骨头具有良好的成骨能力, 作为新型人工关节材料为可与受体骨发生生物键合。 关键词: 纳米羟基磷灰石; 聚酰胺; 原位杂交; 基因表达 中图分类号: TN248.1文献标识码: A 文章编号: 0253 - 2743 (2006) 03 - 0092 - 02 Study of BMP - 2 and BMP - 2 gene expression in the osteogensis in the interface of th
4、e n - HA/ PA composite implant ZHANG Jian, CHEN Ting - mei, AN Hong, JIANG Dian - ming, ZHOU Ai - guo (Department of Orthopaedics,the First Affiliated Hospital, Chongqing Medical University, chongqing 400016 China) ) Abstract: Objective: To evaluate the ability osteogenesis of the nano - hydroapatit
5、e crystals and polyamide composite (n - HA/ PA66) , and the feasibility use it as substitute material of artifical joint,Methods: The animal models of bilaterial humeral head replacement with surgery in the twenty New Zealand white rabbits, and were implanted with n - HA/ PA66 artifical humeral head
6、 . The effect were observed by gross and histopathlogical examnation at 1, 2, 3, 4, 6, 12, 24W after operation .In the mean time,Bone morphogenetic protein - 2(BMP - 2)on the interface beteen the n - HA/ PA composite and the receptor bone was examined by immunohistochemistry staining ,and the BMP -
7、2 gene expression on this interface was examined by use of in situ hybridization. Results: The the expression of BMP - 2 was weak positive in the interface membranes at 3rd week. At 6th week and 12th week,the BMP - 2 expression was strong positive, One week and two weeks after operation,BMP - 2 mRNA
8、 expressions in osteoblasts were weak. Three weeks after operation,BMP - 2 mRNA expression was highest. This investiga- tion indicated that the expression of BMP - 2 and BMP - 2 gene in the interface was later than that in fracture healing reported in other papers. Conclusion: Our results show n - H
9、A/ PA66 have good ability of osteogenesis ,indicates it can be used as the substitute material of artifical joint. Key words: nano - hydroxyapatite; polyamide; in situ hybridization ; Gene expression 收稿日期: 2005 - 04 - 05 近年来随着分子生物学技术的发展, 发现骨组织的生长主要由 一些调节因子控制。因此, 参与骨折愈合的调节因子在人工关节假 体界面成骨中也起着重要作用, 其中包括
10、细胞因子、 生长因子和细胞 外基质成分的复杂相互作用, 促使骨折部位原始未分化间充质细胞 迁徙、 增生和分化。其中骨形态发生蛋白 (bone morphogenetic protein, BMP) 是最重要的因子之一 1, 具有强大的骨诱导活性。已克隆的 17 种 BMP 除 BMP - 1 外其他均属于 TGF -超家族, 其中 BMP - 2 是诱 骨活性最强的分子之一, 它在骨折愈合中有高水平表达 1。本研究 拟采用免疫组织化学染色、 原位杂交 (in situ hybridization, ISH) 方法, 对 n - HA/ PA66 人工肱骨头体内界面成骨过程中 BMP 及其基因表
11、达进 行观察, 以进一步探讨其促进人工假体界面成骨的方法。 1主要仪器、 试剂 电子称量天平 (上海天平仪器厂) , 恒温烤箱 (上海仪器总厂) , 恒 温水浴箱 (上海仪器总厂) , LeicaSPl600 切割机及 Leica SM2500E 切片 机硬组织切片机 (Leica 德国) , 生物医学图像分析研究 (1 - 2000B 型, 北京航空航天大学) , Olympus 光学显微镜及光学显微镜照相系统 (Olympus, 日本) , SP 试剂盒, DAB 试剂盒购自中山生物试剂公司 (批 号 20772222) , BMP - 2 原位杂交试剂盒 (武汉博士德公司产品) 。 2动
12、物分组及模型制备 成年健康的新西兰大白兔 20 只, 体重 3.36 0.46 kg (重庆医科 大学动物中心提供) , 手术切除双侧肱骨头, 以 nHA/ PA66 制作的人工 肱骨头行置换术。分别于术后 1、 2、 3、 4、 6、 12、 24 周处死, 进行免疫组 织化学检测和 BMP - 2 rnRNA 原位杂交。 3标本及切片制备 取出标本后, 立即置于 4%多聚甲醛 /0.1MPBS (PH7.0 - 7.4) 固定 12 小时, 蒸馏水冲洗两遍后转入 70%, 乙醇固定 2 小时, 然后放入乙 二醇乙醚 乙 酸 酯 进行脱酯处理, 蒸馏 水 彻 底 冲 洗, 然 后 置 标 本
13、 于 70%、 80%、 90%、 95%、 100%乙醇中逐级脱水各 24 小时, 二甲苯透明 12 小时, 渗透液浸透、 石蜡包埋、 切片机纵行连续切片 6m 厚, 将切片 粘贴于 10%多聚赖氨酸包被的载玻片上, 60烤箱中烘烤 1224 小 时。以上各步骤所使用的容器玻片均经泡酸、 泡碱彻底清洗, 200 干烤 2 小时以彻底消灭 RNA 酶污染。在固定、 冲洗、 脱水等步骤所用 液体中均加入 0.1%DEPC, 以抑制 RNA 酶对 RNA 的分解。 4染色方法 4.1BMP 免疫组织化学染色 除硬组织切片需首先用乙二醇乙醚乙酸酯进行脱酯处理外, 其 它步骤按常规石蜡免疫组织化学染色
14、的步骤处理。 4.2BMP - 2mMRNA 在假体界面成骨中的表达检测 对各组标本切片, 按原位杂交常规步骤利用 BMP - 2 检测试剂盒 进行操作, 在操作所使用的缓冲液、 蒸馏水、 水化试剂中均加入 0.1% DEPC 抑制 RNA 酶。同时设置原位杂交阴性对照: 用血清稀释液代 替原位杂交液。 5观察方法 光学显微镜观察, 不成熟的骨细胞、 成骨细胞、 软骨细胞的胞浆 及其分泌的基质中可见 BMP 免疫组织化学染色阳性结果; 原位杂交 阳性结果为细胞浆着色呈棕黄色, 对上述图象进行相关的生物医学 图像分析研究。 6结果和讨论 纳米羟基磷灰石复合材料的人工肱骨头体体内成骨中 BMP 表
15、 达 假体植入第 3 周, 阳性染色主要位于界膜两侧不成熟的骨细胞、 成骨细胞的胞浆及其分泌的基质中呈弱阳性。 假体植入第 6 周, 在呈镶边样择列的成骨细胞及为强阳性表达, 骨细胞陷窝中的骨细胞有强阳性表达。 假体植入 12 周结果与第 6 周类似; 第 24 周, BMP 表达阳性率及 阳性程度均较 6、 12 周有所降低, 界膜中新生骨组织骨陷窝呈阳性表 达。 纳米羟基磷灰石复合材料的人工肱骨头体体内成骨中 BMP - 2 mRNA 表达 人工假体植入第 1、 2 周, 在植入材料表面即可见少量呈镶边排 列的成骨细胞排列。原位杂交显示在这些成骨细胞中 BMP - 2 mRNA 表达呈弱阳
16、性; 在材料植入第 3 周, 在植入材料表面即可见呈镶边排 列的成骨细胞较第 1 周为多, 这些成骨细胞中 BMP - 2 mRNA 表达呈 强阳性。 而在材料植入第 4 周, 成骨细胞中 BMP - 2mRNA 表达阳性率和 阳性程度均有所下降。 1965 年 Urist 发现将脱钙骨基质 (diminerlized bone matrix, DBM) 置 于皮下可诱导成骨 2, 随后研究发现脱钙骨基质诱导成骨是一种蛋 白质的作用, 并命名为骨形态发生蛋白 (Bone Morphoyenetic protein, BMP) 3。到目前为止, 已发现十七种 BMP4。其中 BMP - 2 是研
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 纳米 羟基 磷灰石 聚酰胺 复合材料 人工 肱骨 体内 成骨中 BMP2 及其 基因 表达 研究
链接地址:https://www.31doc.com/p-3722425.html