目的 探討一種快速、簡便、經濟的骨質疏松癥(osteoporosis,OP)體外模型制備方法。 方法 18個月健康雌性山羊80只,取雙側新鮮股骨80對,根據脫鈣時間不同,隨機分為4組,每組20對:對照組(A組)、1~5 d組(B組)、6~10 d組(C組)和11~15 d組(D組)。B、C、D組股骨標本用18%EDTA脫鈣液浸泡,A組不作處理。每組于對應浸泡時間段內每天取4對股骨,采用定量CT對股骨內、外側髁進行掃描并計算骨密度(bone mineral density,BMD);采用電子萬能試驗機進行三點彎曲試驗和拉伸、壓縮極限強度試驗,測量相應力學參數。 結果 隨脫鈣時間延長,A、B、C、D組股骨內、外側髁BMD均呈下降趨勢,組間比較差異均有統計學意義(P lt; 0.05);各組股骨外側髁BMD均顯著高于股骨內側髁,差異有統計學意義(P lt; 0.05)。三點彎曲試驗顯示,A、B組破壞荷載、極限強度及彈性模量均顯著高于C、D組(P lt; 0.05);A、B組間及C、D組間比較,差異均無統計學意義(P gt; 0.05)。壓縮和拉伸極限強度試驗顯示,A組壓縮和拉伸極限強度顯著高于C、D組(P lt; 0.05),與B組比較差異無統計學意義(P gt; 0.05);B組兩指標顯著高于D組(P lt; 0.05),與C組比較差異無統計學意義(P gt; 0.05);C、D組間差異無統計學意義(P gt; 0.05)。 結論 以18% EDTA浸泡山羊股骨6~15 d是一種快速、簡便、經濟的OP體外模型制備方法。
目的體外評估PKH26標記對山羊髓核細胞生物學功能的影響,并結合活體熒光成像系統評價種子細胞在裸鼠體內的生物學行為。 方法取1歲齡山羊椎間盤分離髓核組織,通過酶消化法獲取原代細胞,倒置相差顯微鏡下觀察,傳代獲取第1代髓核細胞,行PKH26熒光標記,熒光顯微鏡下觀察標記后的細胞熒光強度,并行甲苯胺藍和Ⅱ型膠原免疫細胞化學染色觀察,錐蟲藍染色比較標記前后細胞活性,MTT法檢測標記前后細胞增殖特性,實時熒光定量PCR檢測細胞Ⅰ、Ⅱ型膠原及蛋白聚糖基因表達。將標記后的髓核細胞接種至一體化纖維化-髓核支架的髓核部分,纖維環部分作為陰性對照,體外培養3 d后植入5只6周齡雄性裸鼠體內,培養6周后活體成像技術檢測髓核細胞-支架復合物在體內的熒光強度及范圍。結果 倒置相差顯微鏡觀察示原代髓核細胞簇狀生長,呈卵圓形,第1代髓核細胞呈類軟骨樣細胞形態;標記后的第1代髓核細胞甲苯胺藍染色和Ⅱ型膠原免疫細胞化學染色均呈陽性;標記后熒光強度均勻,標記前后細胞活性均在95%以上;標記前后細胞生長曲線比較差異無統計學意義(P gt; 0.05);實時熒光定量PCR檢測示標記前后細胞Ⅰ、Ⅱ型膠原和蛋白聚糖基因相對表達量差異均無統計學意義(P gt; 0.05)。活體成像技術顯示體內髓核支架有強烈熒光,纖維環支架未見熒光。結論 PKH26標記對髓核細胞的活性、增殖及細胞表型的表達無明顯影響,結合體內活體熒光成像系統可以追蹤細胞在體內的生物學行為。
目的 探討靜水壓聯合IGF-1對體外單層培養的山羊顳下頜關節盤細胞絲狀肌動蛋白(filamentous actin,F-actin)的影響,分析靜水壓、IGF-1與F-actin的關系變化對細胞生物學行為改變的影響。 方法取4只1月齡山羊雙側顳下頜關節盤,采用酶消化法分離培養顳下頜關節盤細胞,以Ⅰ、Ⅱ型膠原免疫組織化學染色鑒定。取第2、3代細胞根據干預方法不同分為4組:A組以完全培養基培養,作為對照;B組以強度0.2 MPa、頻率1 Hz的靜水壓作用3 h;C組以含10 ng/mL IGF-1的完全培養基培養;D組采用靜水壓與IGF-1聯合培養,方法同B、C組。于干預后24、72 h行免疫熒光染色觀察F-actin變化,測定單個細胞熒光強度。 結果經形態學觀察及免疫組織化學染色鑒定,所培養細胞為顳下頜關節盤細胞。干預24 h時A、C組細胞熒光染色強,保持了細胞正常形態,且分布清晰;B組F-actin排列紊亂;D組F-actin變細,排列混亂。72 h時A、C組F-actin排列整齊;B組F-actin排列紊亂、模糊不清,部分F-actin斷裂,形成偽足;D組F-actin變細,排列紊亂、斷裂。隨時間延長,A、B、D組熒光強度均呈增強趨勢,兩時間點間比較差異有統計學意義(P lt; 0.05);C組兩時間點間比較差異無統計學意義(t=0.284,P=0.781)。干預24 h,C組熒光強度最高,B組最低,與A、D組比較差異均有統計學意義(P lt; 0.05)。72 h時,B、D組熒光強度顯著低于A、C組,差異有統計學意義(P lt; 0.05);B、D組間及A、C組間比較差異均無統計學意義(P gt; 0.05)。 結論靜水壓可以引起山羊顳下頜關節盤細胞F-actin發生斷裂及重排,IGF-1上調F-actin的表達;靜水壓聯合IGF-1誘導產生的F-actin斷裂、重排可能引起細胞生物學行為的改變。
目的評價使用新型氨基酸聚合物(multi-amino-acid copolymer,MAACP)復合納米羥基磷灰石(nano-hydroxyapatite,n-HA)人工椎板在山羊頸椎椎板切除術后阻隔硬膜外瘢痕粘連、壓迫的應用價值。 方法2歲齡雄性山羊15只,體重(30 ± 2)kg,隨機分為實驗組(n=9)和對照組(n=6)。實驗組行C4椎板切除,MAACP/n-HA人工椎板植入;對照組僅行C4椎板切除。術后4、12、24周分別取實驗組2、2、5只,對照組2、2、2只山羊,行大體觀察傷口感染、人工椎板有無移位碎裂、椎管形狀等,并根據大體觀察Rydell瘢痕粘連程度評級標準評價兩組手術節段粘連程度;行X線片、CT影像學觀察,24周時測量C3、C4、C5椎管面積及椎管矢狀徑,以正常山羊(n=2)作為正常組;24周MRI觀察脊髓神經是否受壓;然后處死取材,行組織學觀察。 結果術后所有動物切口愈合良好,未見毒性及免疫排斥反應。術后實驗組手術節段粘連程度明顯優于對照組(Z= —2.52,P=0.00)。術后各時間點X線片及CT觀察示實驗組人工椎板位置無移位,外形完整,骨性椎管逐漸得到重建;對照組C4椎板及棘突缺損,軟組織影突入椎管。術后24周,C4椎管面積和椎管矢狀徑實驗組和正常組均顯著高于對照組(P lt; 0.05),實驗組與正常組比較差異無統計學意義(P gt; 0.05)。實驗組MRI示C4平面腦脊液信號通暢,無軟組織突入椎管,硬膜無粘連受壓;對照組椎板缺損處瘢痕組織突入椎管與硬膜粘連, 硬膜輕度受壓。組織切片HE染色及Masson三色染色示實驗組人工椎板完整無明顯降解,人工椎板與自體骨結合界面周圍少量成骨;對照組椎板缺損處纖維組織長入。 結論新型MAACP/n-HA人工椎板可在體內長久維持生物力學穩定,對周圍瘢痕向椎板缺損處生長有良好機械阻隔作用。
目的 探討采用毒藜堿肌肉注射形成先天性腭裂山羊模型的方法以及先天性腭裂畸形對山羊面中部發育的影響。 方法 取40 只8 ~ 12 月齡雜交波爾雌性山羊,體重35 ~ 55 kg,以配種日期定為孕0 d,于孕30 d 經B超確認懷孕后隨機將實驗動物分為4 組。取30 只實驗動物按照注射劑量分為實驗組1、實驗組2、實驗組3(n=10),分別于孕31 ~ 42 d 肌肉注射毒藜堿10、15、20 mg/d;余10 只作為對照組不作處理。每組于孕120 d 及出生后1 個月,各取5 只胎羊或小羊行頭顱三維CT 重建,測量上頜最前磨牙前方的兩側凹陷處間距(PPMM),及以此線為基準測量上頜骨最前點至此線的垂直距離(APMM);完成三維CT 重建后行硬腭大體觀察,并制備干顱行上頜骨前后向及寬度發育情況觀察。 結果 實驗組3 母羊注射藥物后全部流產;實驗組2 母羊注射藥物后2 只流產,余8 只維持妊娠。孕120 d 取材時,實驗組1 取出5 只胎羊,均無腭裂;實驗組2 取出5 只胎羊,其中3 只腭裂,上頜發育不足;對照組取出5 只胎羊,均無腭裂。出生后1 個月,實驗組1 有11 只小羊娩出,均無腭裂;實驗組2 有7 只小羊娩出,其中5 只腭裂,上頜骨明顯發育不足,飼養及進食困難;對照組有8 只小羊娩出,均無腭裂。硬腭及干顱大體觀察見實驗組2 上頜骨明顯發育不足。實驗組2 的孕120 d 胎羊及出生后1 個月小羊PPMM 及APMM 與對照組比較,差異均有統計學意義(P lt; 0.05)。實驗組2 的5 只腭裂小羊存活1 ~ 2 個月。 結論 采用孕31 ~ 42 d 肌肉注射毒藜堿15 mg/d,可以制備先天性山羊腭裂模型,形成的腭裂山羊面型特征基本符合人類腭裂畸形面中部發育特征。
目的 通過建立山羊全顳下頜關節置換模型,探討采用人工全顳下頜關節假體進行關節置換的穩定性及可行性。 方法 取健康成年山羊6 只,雌雄各半,體重35.3 ~ 37.0 kg。根據山羊顳下頜關節正側位X 線片測量所得參數,結合同種山羊頭骨形狀制備人工全顳下頜關節假體;隨機取山羊一側顳下頜關節進行全關節置換,作為實驗組(n=6);并根據假體放置部位不同(關節窩及髁突)進行觀察。另一側顳下頜關節植入鈦板,作為對照組(n=6)。術后觀察實驗動物一般情況,并于4、8、12 周取材行大體、組織學及掃描電鏡觀察釘- 骨界面結構變化;并行剪切力及ALP 活性檢測,觀察釘- 骨界面的結合程度及成骨細胞活性。 結果 實驗動物均存活至實驗完成,開口度正常,咀嚼功能恢復良好,能夠正常進食。術后4、8、12 周,實驗組假體與對照組鈦板均固位良好,固位鈦釘無松動脫落。組織學及掃描電鏡觀察提示隨著時間延長兩組釘- 骨界面成骨細胞逐漸增多。除術后4 周實驗組關節窩部位固位鈦釘剪切力及ALP 活性與對照組比較,差異有統計學意義(P lt; 0.05)外;其余各時間點組間比較,差異均無統計學意義(P gt; 0.05)。 結論 采用人工全顳下頜關節假體對山羊行關節置換后能獲得較好的穩定性。
目的 目前對脊柱側凸伴發的脊柱前凸研究較少。通過觀察鎳鈦記憶合金加壓釘(Staple 釘)所致的脊柱前凸骨骺組織學變化,探討Staple 釘對胸椎前凸生長的影響。 方法 2 ~ 3 月齡雌性山羊18 只,體重8 ~ 12 kg,隨機分為長釘組、短釘組、空白對照組,每組6 只。長釘組和短釘組分別于山羊T6 ~ 11 節段植入Staple 長釘(7 mm 齒深)、Staple 短釘(4 mm 齒深),空白對照組不進行干預。術前及術后3 個月行X 線片觀察Cobb 角變化,然后處死山羊取脊柱頂椎生長板和下關節突組織進行HE 染色觀察骨骺軟骨細胞,并行免疫組織化學聚腺苷酸二磷酸核糖聚合酶-p85 片段和細胞核增殖抗原雙重染色法對軟骨細胞進行計數,并計算各組軟骨細胞增殖活躍度。 結果 術后3 個月,長釘組和短釘組Cobb 角均顯著高于術前,且顯著高于空白對照組,差異均有統計學意義(P lt; 0.05);長釘組及短釘組間比較差異無統計學意義(P gt; 0.05)。HE 染色和免疫組織化學雙重染色顯示:與空白對照組相比,長釘組和短釘組生長板及下關節突軟骨骨骺的增殖層和肥大層的軟骨細胞數均明顯減少,軟骨細胞柱狀排列更不規則,細胞外基質所占體積比增高;長釘組的這種趨勢較短釘組更為明顯。長釘組和短釘組HE 染色組織學分級與空白對照組比較差異均有統計學意義(P lt; 0.05),長釘組與短釘組間差異無統計學意義(P gt; 0.05)。長釘組和短釘組椎體生長板及下關節突軟骨增殖活躍度與空白對照組比較差異均有統計學意義(P lt; 0.01),長釘組和短釘組間比較差異無統計學意義(P gt; 0.05)。 結論 Staple 釘通過影響山羊胸椎的遠端生長板及其下關節突的骨骺軟骨細胞增殖活躍度,從而影響骨生長,導致脊柱后凸增加。
目的 探討孕晚期行宮內手術修補胎羊腹壁缺損的可行性。 方法 取8 只孕110 ~ 115 d 的健康山羊,體重14 ~ 22 kg,隨機分為兩組,分別為可吸收縫線組(A 組,3 只)及生物型補片組(B 組,5 只)。兩組首先切除胎羊全層腹壁分別制備大小約5 cm × 1 cm 及5 cm × 2 cm 的腹壁缺損模型后,分別采用可吸收縫線縫合及兩層生物型補片修補腹壁缺損。觀察術后母羊及出生后小羊一般情況;于出生后第10 天處死小羊觀察腹腔內粘連情況,并取切口瘢痕組織行生物力學測定和組織學觀察。 結果 術后共3 只母羊流產,其中A 組1 只,B 組2 只;其余母羊均順利娩出小羊。A組小羊腹壁切口愈合好,瘢痕呈線形,腹腔內粘連輕;瘢痕厚度為4 ~ 5 mm。B 組小羊腹壁切口均未完全愈合,腹腔內粘連輕;瘢痕厚度為3 ~ 4 mm。生物力學測定A 組瘢痕組織皮條斷裂力為16 、20 N,B 組為10、14、18 N。組織學觀察示,A 組瘢痕組織范圍小;B 組見皮膚潰瘍面和其下的纖維結締組織,伴炎性細胞浸潤。 結論 孕晚期行宮內手術修補胎羊腹壁缺損可行;對于腹壁缺損較小者可直接縫合修補,缺損較大者可采用生物型補片修補。
目的 研究脫細胞血管基質快速高效的制備方法并對其進行生物相容性評價,為組織工程血管的研究尋找合適的支架材料。 方法 取20 根長50 mm 新鮮山羊頸動脈經—80℃冷凍、37℃水浴復溫,反復凍融3 次,在506 MPa、4℃條件下超高壓處理20 min,0.125%SDS 中37℃振搖(100 r/min)12 h,徹底去除細胞后,行HE 染色、Masson染色、掃描電鏡觀察及生物力學測定研究其組織結構的變化;Hoechst33258 熒光染色和細胞DNA 殘留量分析評價脫細胞效果;通過接觸細胞毒性實驗、MTT 活性測試及皮下埋植實驗對制備的脫細胞血管基質進行生物相容性分析。皮下埋植實驗取清潔級SD 大鼠10 只,體重200 ~ 230 g,分為2 組(n=5),實驗組于大鼠背部皮下埋植結合物理化學方法處理的脫細胞血管基質,對照組埋植單純物理方法處理的脫細胞血管基質,分別于術后1、2、3、4、8 周取出行HE 染色觀察。 結 果 HE 染色及Masson 染色顯示脫細胞血管基質無細胞成分殘留,保持較完整的膠原成分;掃描電鏡觀察血管表面以膠原為主,適合細胞黏附;Hoechst33258 熒光染色脫細胞血管基質材料未見明顯陽性核染色;苯酚- 氯仿提取脫細胞血管基質殘留DNA 含量,電泳檢測分析顯示其中DNA 含量較正常血管顯著降低;生物力學檢測示脫細胞血管基質最大荷載時的應力及應變與正常血管比較差異無統計學意義,保持了正常血管的力學特征;接觸細胞毒性實驗與MTT 法測定示脫細胞血管基質與細胞有良好的黏附性,細胞毒性為0 ~ 1 級;實驗組皮下埋植術后8 周材料周圍基本未見炎性細胞,對照組仍有明顯淋巴細胞浸潤。 結論 經反復凍融、超高壓及小劑量SDS 處理的脫細胞血管基質是一種構建組織工程血管的理想支架材料。
目的 以雜交波爾山羊為實驗對象,進行宮內手術制備先天性腭裂動物模型,為研究先天性腭裂畸形對面中部發育的影響及早期宮內修復提供適合的動物模型。 方法 取20 只8 ~ 12 月齡雌性雜交波爾山羊,體重35 ~ 55 kg,以配種日期定為孕0 d,于孕30 d 經B 超確認懷孕后隨機分為兩組。實驗組14 只于孕65 d 行宮內手術,形成胎羊口鼻腔穿通腭裂;對照組6 只不作處理,作為正常對照。于孕120 d 及出生后1、3 個月,行大體觀察以及頭顱CT 三維重建,測量上頜最前磨牙前方的兩側凹陷處間距(PPMM),并以此線為基準測量上頜骨最前點至此線的垂直距離(APMM)。 結果 術后實驗組山羊因并發癥死亡2 只,流產3 只,最終造模成功9 只;手術成功率為64.3%。除孕120 d 取出胎羊外,兩組均順利產下小羊。實驗組在孕120 d 時即出現上頜發育不足,出生后1、3 個月更明顯不足;對照組上頜骨發育正常。兩組各時間點PPMM及APMM比較,差異均有統計學意義(P lt; 0.05)。實驗組6 只小羊存活1 ~ 4 個月;均因小羊咀嚼功能差,不能正常吮吸母乳,常發生誤吸,導致肺部感染死亡。 結論 采用宮內手術方法切除部分次生腭中線處組織造成口鼻腔穿通,可制備先天性腭裂山羊模型。