骨缺損致長(zhǎng)骨干骨不連動(dòng)物模型【北京實(shí)驗(yàn)代做】

【造模機(jī)制】由創(chuàng)傷、腫瘤、感染等因素所致的大塊骨缺損是骨不連的重要原因，是骨科臨床面臨的十分棘手的問(wèn)題。在兔橈骨中段，手術(shù)截除≥1cm長(zhǎng)的骨質(zhì)，無(wú)需固定，即可建立骨缺損的動(dòng)物模型。

【造模方法】選用成年健康兔。常規(guī)麻醉，在無(wú)菌條件下，按照本節(jié)“無(wú)需外固定動(dòng)物模型”的手術(shù)方式顯露橈骨，皮膚切口長(zhǎng)為4cm，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求在橈骨中1/3切除≥1cm長(zhǎng)的骨段，必要時(shí)可以剝離旋前圓肌止點(diǎn)以延長(zhǎng)切除范圍。截骨后可以用植入植骨材料或骨組織工程骨填充骨缺損，促進(jìn)骨愈合，術(shù)后攝X光片檢查骨缺損的部位和范圍。可于術(shù)后第1周、第2周、第4周、第8周取材檢查，通常檢測(cè)的成骨指標(biāo)有大體觀察、光鏡及電鏡觀察骨痂形態(tài)及骨痂內(nèi)細(xì)胞和基質(zhì)的結(jié)構(gòu)或超微結(jié)構(gòu)；用生化檢測(cè)、免疫組織化學(xué)方法測(cè)量骨痂內(nèi)組織堿性磷酸酶活性、骨鈣素含量、骨形態(tài)發(fā)生蛋白等骨生長(zhǎng)調(diào)節(jié)因子表達(dá)情況等指標(biāo)。對(duì)于植入骨缺損區(qū)骨組織工程體可用掃描電鏡觀察，了解細(xì)胞在載體孔隙內(nèi)的黏附、貼壁、增殖及生長(zhǎng)情況。

【模型特點(diǎn)】若不施加處理因素，造模后4周骨折斷端間骨缺損部分無(wú)骨組織生長(zhǎng)，可由纖維組織填充。此后兩斷端骨髓腔由致密骨組織封閉并可形成足樣膨大。由于施加不同處理因素的影響，在各時(shí)間點(diǎn)上本模型骨缺損的愈合呈現(xiàn)出骨愈合不同階段的景象，反映各處理因素加速骨愈合的效率高低。

【應(yīng)用范圍】本模型常用來(lái)觀察各種成骨因子（如骨形態(tài)發(fā)生蛋白）、骨膜、骨基質(zhì)明膠、自體骨髓、帶血管蒂的腓骨及不同植骨術(shù)等修復(fù)骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究。在進(jìn)行以現(xiàn)代細(xì)胞及分子生物學(xué)技術(shù)為手段的骨愈合分子機(jī)制研究時(shí)，應(yīng)用本模型可研究骨折愈合過(guò)程中的膠原及非膠原蛋白（如骨形態(tài)發(fā)生蛋白、骨鈣素、骨橋素、骨涎液蛋白等）相關(guān)基因的表達(dá)時(shí)相和調(diào)控，也可進(jìn)行各誘導(dǎo)因子和生長(zhǎng)因子信號(hào)傳導(dǎo)方面的研究。

骨組織工程制作的生物活性骨修復(fù)骨缺損具有極好的應(yīng)用前景，它為臨床治療骨缺損提供了一條新的途徑。它的技術(shù)關(guān)鍵是提高種子細(xì)胞的成骨能力和尋找有良好組織相容性的可降解的生物活性材料做載體，并將兩者在體外或體內(nèi)組裝構(gòu)建的生物活性骨修復(fù)骨缺損。通常生物活性骨的制作方式有兩種，一種是體內(nèi)組裝，即將多孔載體如羥基磷灰石(HA)、β-磷酸三鈣(β-TCP)、聚乳酸(PLA)等,修成 0.3cm×0.3cm×1.5cm 形狀規(guī)則的長(zhǎng)方形載體條（與兔橈骨缺損形狀相適應(yīng)），復(fù)合成骨蛋白（BMP)后，直接植入上述模型中的骨缺損部位。通過(guò)誘導(dǎo)體內(nèi)間充質(zhì)細(xì)胞的向載體內(nèi)遷移及成骨分化完成成骨過(guò)程；另一種是體外組裝，即將與或不與BMP復(fù)合的載體在體外與體外培養(yǎng)的成骨細(xì)胞（主要來(lái)源于骨髓基質(zhì)細(xì)胞或骨膜成骨細(xì)胞）復(fù)合，在體外培養(yǎng)2周，使細(xì)胞在載體孔隙內(nèi)大量增殖后再植入骨缺損部位，可分別在不同時(shí)間點(diǎn)取材觀察成骨過(guò)程及檢測(cè)其成骨量。近年來(lái)開(kāi)展的轉(zhuǎn)基因骨組織工程研究是將特定成骨基因（如骨形態(tài)發(fā)生蛋白）的真核表達(dá)載體轉(zhuǎn)染(或感染）種子細(xì)胞使之在工程體內(nèi)表達(dá)成骨因子而促進(jìn)骨缺損的修復(fù)。此外，該模型還可用于引導(dǎo)性骨再生和骨組織工程研究。

【注意事項(xiàng)】骨不連模型需造成1cm長(zhǎng)的骨缺損，亦有造成 1.5~2.5cm 橈骨缺損的報(bào)道，距離過(guò)短有骨再愈合可能。術(shù)中注意操作時(shí)勿損傷對(duì)側(cè)的尺骨，截除一段橈骨需連同同等長(zhǎng)度的骨膜一并切除并清除骨折斷端間的碎骨屑及骨髓組織，以免這些組織成骨而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

【模型評(píng)價(jià)】兔前臂尺橈骨緊密相貼，骨間膜很少，截去一段橈骨后剩余的近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)骨殘端可以被尺骨牢固固定，而不必?fù)?dān)憂骨折端的微動(dòng)或移位，并且造成缺損的范圍和施加的處理因素易于控制，故非常實(shí)用。同樣，如做尺骨節(jié)段性截除制造尺骨實(shí)驗(yàn)性骨缺損，橈骨亦可牢固固定尺骨缺損兩殘端。

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