中文摘要：

大段、整块骨缺损临床多见，且治疗棘手。组织工程为其治疗提供新的途径。在前期研究中，我们以自制组织工程人工骨膜，通过"膜引导"的骨组织工程、仿生机体"膜内化骨"的成骨模式，完全修复了同种异体兔桡骨临界骨缺损（15mm）。但临床上骨缺损往往是任意长度、任意形状的。为了深入研究自制人工骨膜能否在异体内工程出整段长骨干和不规则骨，本研究以成骨诱导的兔骨髓间充质干细胞（MSCs）和猪小肠粘膜下层基质（SIS）复合构建人工骨膜；以兔桡骨干全段切除、肩胛骨次全切除代表任意长度、任意形状骨缺损模型；分别以人工骨膜、人工骨膜辅助形状模拟金属支架或整块脱蛋白异体骨，行缺损修复。术后以影像、组织学等进行成骨检测；分析人工骨膜"膜内化骨"修复长骨干、不规则骨的可行性；测试工程骨的生物力学性能；并深入研究人工骨膜异体免疫原性及其"膜内化骨"修复骨缺损的成骨机理。为将来开发可修复临床任意骨缺损的人工骨膜产品奠定基础。

结论摘要：

本研究在前期研究基础上，以兔骨髓间充质干细胞（BMSCs）和猪小肠粘膜下层（SIS）构建的组织工程骨膜（TEP），通过“膜内化骨”修复同种异体兔任意长度和任意形状骨缺损的可行性。我们成功分离兔BMSCs细胞，将其成骨诱导后，与猪SIS复合培养，构建组织工程骨膜。制作脱蛋白骨（DPB）支架。在任意形状骨缺损修复部分，以兔肩胛骨次全切作为任意形状骨缺损模型；组1植入单纯组织工程骨膜，组3植入组织工程骨膜包裹异体脱蛋白骨的复合物。以组2植入单纯异体脱蛋白骨为对照组。术后4、8、12周进行影像学及组织学检测，观察肩胛骨缺损的修复情况。结果显示，在各时间段，组1组3均有相当数量的新生骨形成，并且12周时此两组成功修复了肩胛骨大段骨缺损。组3仅在12周时显示有少量的骨小梁出现。组织学检测进一步证实组1及组3中有较大血管穿行。实验结果表明组织工程骨膜可修复兔肩胛骨大段骨缺损，是可以选择的骨替代品。TEP与DPB复合后, 在体内对骨修复产生明显的促进作用。在任意长度长度骨缺损修复实验部分，以兔桡骨干全段缺损作为任意长度骨缺损模型。制作兔桡骨骨缺损模型，按缺损区植入物不同随机分为六个组第1组以单纯人工骨膜；第2组植入单纯人工骨膜加内固定组；第3组植入为脱蛋白骨；第4组植入脱蛋白骨加内固定组；第5组植入脱蛋白骨加人工骨膜组；第6组植入脱蛋白骨加人工骨膜加内固定组。分别于术后2周、4周、8周、12周取材进行大体观察、HE染色组织学观察，并在相同时间点照DR数字X线、CT扫描三维重建，根据成骨速度、长度、宽度、密度等数据信息进行全面的图像分析并作影像学评价。结果显示第5、6组（人工骨膜加同种异体脱蛋白骨）在各时间点成骨修复骨缺损的能力明显优于其它组。在同一时间点比较，人工骨膜组从成骨速度和新骨密度上均优于未植入人工骨膜组。DPB和内固定能充分展开人工骨膜，新生血管数量、成骨数量及质量比较也明显优于单纯人工骨膜组。结论人工骨膜结合内固定、或同种异体脱蛋白骨支架可修复同种异体长短及不规则形状骨缺损。有望成为骨组织工程研究中可绕开血管化和免疫排斥而进行任意长度、任意形状同种异体骨缺损的生物仿生材料。