异体骨移植资料20110715

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1、有谁知道股骨（骨皮质）酒精灭活后的弹性模量、泊松比是多少？这种医学方面材有谁知道股骨（骨皮质）酒精灭活后的弹性模量、泊松比是多少？这种医学方面材 料的弹性模量在哪里查啊？料的弹性模量在哪里查啊？同种异体骨的发展背景、临床应用及效验 1880 年 Macewen【1】做了人 的总称历史上首例同种异体骨移植术。1908 年，Lexer【2】最早实施了膝关节 肿瘤切除后的同种异体骨移植术，并在 1925 年报告了随访结果，肢体保留乐 成率达 50%。此后，1915 年 Albee 出版了骨移植外科，同种异体骨移植 才逐渐被全世界的外科医生研究和应用。1942 年 Inclan 发表“库存骨在骨科的

2、应用”，提出骨库的观点，跟着骨库的建立，异体骨移植的研究和应用才逐渐活 跃。【89】 自 60 年代以来，大块异体骨移植疗治骨缺损相继应用于临床，一些病例经 过持久随访不雅察，疗效满意。Langlais 等【6】持久追踪 13 例因恶性肿瘤被 切除半侧骨盆行大块异体骨移植重建骨盆的病人(分别存活七、8、10 和 14 年)， 认为用大块异体骨移植和关节成形术重建骨盆是可行的，但要求病人一般情况 好，抗癌疗治有效，特别适合原发性肿瘤病人。黄长明等【3】回首性不雅察了 应用大段异体骨修复 79 例骨肿瘤患者瘤段切除后缺损的疗治情况。67 例患者 得到随访，时间五个月7 年，平均 2.8 年，结果异

3、体骨愈合 62 例，不愈合 5 例。主要并发症：再次发作 8 例，感染 8 例，骨不连 5 例，骨折 4 例，固定失 败 4 例，关节面吸收塌陷 7 例。功能按 Mankin 标准评定：优 25 例，良 23 例， 中 11 例，差 8 例。他们认为牢固的髓固定有利于异体骨愈合。Clatworthy 等【5】前瞻性研究了 50 例采用大段异体骨移植进行膝关节修复的病人，发现有着令人鼓动的中期存活率。姚长海等【7】追踪了自 1983 年 10 月2003 年 3 月 120 例经同种异体骨疗治的骨肿瘤患者，结果只有 2 例浮现了较轻的排异反 应，其余均一期愈合。【80】 目前的同种异体骨移植已进

4、而向着困难程度大度、精细化的方向发展。 KanMin 等【8】报道了一例用同种异体胫骨移植修复因巨型原发性神经器官纤 维肉瘤而导致骶骨全切的病例，目前患者已能自行走动。Mark 等【12】对在 1995 年 1 月1998 年 12 月间接受冰冻同种异体股骨头修复足踝部关节缺损 的 75 名患者进行随访，结果发现有 92的患者在术后平均 4 个月浮现了骨愈 合，在术后平均 3.5 年的时间里没有浮现移植骨的吸收或被自体骨替代，仅 9 名患者浮现了浅部伤口并发症(感染和裂开)，2 名浮现了深部感染，从而得出了 异体骨移植适合足踝部重建的结论。【80】 而且，多种材料与同种异体骨的复合物研究与应用

5、已成为新的热点，并且预 示着同种异体骨移植新的发展方向。只管理论与大量的实验事实均认同，对于 骨缺损的有生命的物质重建而言，同种异体骨与异种骨相比，有着无可比拟的 优越性【85】，但是如何同其它材料相互取长补短，是目前科研职员不停尝试 的内容。Giavaresi 等【11】报道了 50透明质酸与二价铜离子的注入可促进 同种异体移植骨的成活。用一大块与血管化的腓骨联合的异体移植骨解剖学重 建髋关节的手术已乐成应用于一名字童【17】。王臻等【9】报道了人工关节 假体复合大段异体骨移植适合恶性肿瘤肢体挽救术和保肢手术后的两次返修术，具备人工关节和大段异体骨移植双重长处，手术设计应注更有生命的物质力学

6、 原理和大段异体骨愈合特点。Anraet【10】认为在近端股骨重建中，人工关节 假体与异体骨复合移植较纯真人工关节假体置换功能恢复要好，假体松动要少 得多，他们认为此复合移植方式是近端股骨重建的最佳选择方式。周建生等【4】报道了 20 例儿童大块骨缺损采用吻合血管的冷冻异体骨移植进行修复，年龄 313 岁，平均 7.9 岁。骨缺损长度 6.012.0cm，供骨取自患儿父母或 同孢子女，术后 4 周应用免疫抑制剂，随访 25 年，平均 4 三个月。结果术 后三个月异体骨与宿主骨全部骨性愈合，46 个月患肢功能恢复正常，无不良 反应。Chang【84】等用自体腓骨瓣与异体骨联合移植的方法修复因骨肉

7、瘤造 成的股骨缺损，以期避免常规单凭异体骨移植修复所造成的骨不连、骨折及感 染等并发症。应用移植骨假体复合物的关节成型术也被用来解决骨关节移植 物的蜕变问题【20】。【80】 同种异体骨移植愈合的机理 1908 年 Axhausen 提出了爬行替代理论并沿用直到现在，认为移植骨块能为 新骨形成提供成骨环境和支架作用，使长入新生骨组织沿其表面生长，与此同 时移植骨块逐渐降解并被新骨完全替代。移植骨愈致密，它被替代的速率也愈 慢。移植骨在宿主部位所起的成骨有生命的物质学效应，主要表现为骨传导作 用和骨诱导作用，与宿主局部的血供，细胞增殖反应，周围软组织情况，术后 的抗应力掩护措施和术后感染、排斥反

8、应是不是发生有密切瓜葛。在大段骨移 植愈合中骨传导较骨诱导具备更重要作用【21】。【80】 骨传导作用 骨传导作用是指来自植床(recepientbed)周边宿主骨表面和骨髓中的定向成骨 前体细胞(determined osteogenic precursor cell，DOPC)通过增殖伸延伸入植 达到极点及其腔隙的表面，产生成骨细胞形成新骨，这种成骨方式是直接的， 称为骨传导(osteoconduction)。目前，骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein，BMP，属于一种多肽类糖蛋白，骨组织中含量甚微，皮质骨中含量大 于松质骨含量)对骨传导的促进作用的研究也在

9、深切的进行中【22,86,87】。【80】 骨诱导作用 骨诱导作用是指来自植床周边宿主软骨组织中的可诱导成骨前体细胞 (inducible osteogenic precursor cell，IOPC，是没有定向成骨能力的间充质细 胞)，在诱导因子的作用下可被诱导定向产生骨原细胞，经成骨细胞形成新骨。 这种成骨方式是间接的，称为骨诱导(osteoinduction)。诱导因子及作用：Urist 等通过免疫荧光法预示 BMP 集中分布在骨细胞陷窝壁上。BMP 具备诱导间充 质细胞分化成为成骨细胞并形成新骨的作用，这种功能在骨骼部位及非骨骼部 位都能诱导生骨。大量研究表明，骨基质胶原的存在可使 B

10、MP 诱导活性显著增加【23】。此外，骨细胞及骨基质中也有多种生长因子，如转化生长因子 (TGF)、类胰岛素生长因子(IGF)、碱性成纤维生长因子(FGF)等，这些因子 经体外骨细胞造就不雅察，均有复制细胞、合成 DNA 和骨基质及刺激细胞增 殖与分化作用。此中有些起直接刺激，有些起中间介导和调治作用。外源的生 长因子目前还没有用于临床，因为担心其是不是会因引起组织的过度增殖而带 来不利的后果。实验证明，肌母细胞和骨外非特定功能的软骨组织原始细胞、 骨髓的基质细胞经 BMP 和脱钙诱导后，均能趋化性分化为成骨细胞。Malinin【24】等在狒狒股骨远端异体半关节移植持久随访中不雅察到，异体骨段

11、愈合时骨段周围有大量间充质细胞侵入，伴随新骨形成并有毛细血管长入。Enneking【25】等研究 7 三个大段库存异体骨移植标本后发现：皮质骨愈合慢，大约需要 12 个月，是通过宿主骨起源的外部骨痂来桥接宿主骨与移植骨及填 充其之间的缝隙；坏死的移植骨修复包括外部修复和内部修复，外部修复 1 年 修复表层的 40%，2 年修复 80%，内部修复过程非常缓慢，5 年修复仅只 15%20%，而后的深度修复险些不发生；在骨关节标本中预示关节软骨中没 有活的软骨细胞，然而这些无活细胞关节软骨结构可保持 23 年，偶尔可保 持 5 年，厥后关节软骨的退化与软骨下的再血管化与其裂成碎片是一致的，关 节面被

12、纤维血管化组织所形成的关节翳覆盖。他们还发现越不定的关节，其关 节软骨退化发生的时间越早且快。他们认为大段异体骨移植修复在开始的几年 中是一个非常缓慢的过程，而且受到其它有生命的物质活动影响，譬如：骨折 的修复，自体骨作为填充物和肿瘤再次发作等。【80】 同种异体骨移植的免疫排斥反应 骨组织的抗原 骨骼中的矿事物不具备抗原性，胶原和非胶原蛋白仅是弱抗原，异体骨移植 的抗原刺激主要来自其细胞膜表面组织相容性抗原(MHC)。MHC 抗原属脂蛋白 类，与遗传暗码有关，受种源基因控制。MHC 抗原分两大类：类抗原在人的 总称为 HLA-A、B、C，广泛分布于有核细胞膜表面；II 类抗原在人的总称为 H

13、LA-D 的 DP、DIPDO、DQ、DR，主要存在于 B 淋巴细胞、巨噬细胞、树突 状细胞及被拿获的 T 淋巴细胞。新颖异体骨移植的主要抗原刺激来自骨髓，骨 髓含有多种细胞成份，它们多有 II 类抗原的抒发，可能起抗原呈递细胞(APC) 的作用。此外成骨细胞亦有 II 类抗原抒发，在有 -干扰素存在的情况下 II 类抗 原抒发增强，成骨细胞亦可起到 APC 的作用。Lance 发现正常软骨细胞仅有 I 类抗原抒发，仅在炎症或 -干扰素的作用下，软骨细胞抒发 II 类抗原。异体软 骨移植的抗原刺激主要来自基质，而不是细胞。【80】 同种异体骨移植免疫排斥机理 Horowitz 和 Frieda

14、ender 提出假说，认为异体骨移植免疫排斥反应分为 2 期。 第 1 期由移植骨抗原刺激宿主产生特异的细胞毒淋巴细胞和抗体，直接作用于 靶细胞；第 2 期表现为拿获的免疫细胞产生细胞因子，这些细胞因子拿获破骨细胞，造成移植骨的吸收【26】。这两期的反应在新颖的异体骨移植中都可以 见到，而库存异体骨移植主要表现为第 2 期反应。异体骨移植拿获宿主免疫系 统还产生其它许多细胞因子，如白细胞介素-1(IL-1)，巨噬细胞克隆刺激因子 (M-CSF)，肿瘤坏死因子(TNF)等，它们除参与免疫反应的非特异调治外，还能 影响成骨与破骨的自身平衡。屠重棋【27】等报道大段冷冻异体骨移植后宿主 全身免疫机能

15、改变不较着，其反应是以局部炎症为主的细胞免疫过程。【80】 同种异体骨移植免疫与骨诱导的相互影响 骨基质中含有多种生长因子和淋巴因子，它们对维持骨的成骨与破骨自身稳 定起着重要作用。此中骨基质中的 BMP 和 TGF 生长因子除了与骨诱导成骨 有关外，也是免疫调治因子。Oreffo 等证实骨诱导因子和 TGF 另有抑制破骨 细胞功能作用；另一方面，Nilsson 发现免疫反应亦可抑制 BMP 的诱导成骨作 用【28】。孙磊等【29】的实验表明，异体骨移植引发的免疫排斥反应与移植 骨的骨诱导活性呈负相干性，免疫反应与骨诱导之间存在着互为负反馈调治的 相互作用。【80】 同种异体骨移植免疫排斥反应

16、的表现 新颖的异体骨移植可引起类似肝、肾等实质性器官移植的急性排斥反应，冷 冻的库存异体骨移植则引起慢性排斥反应且较持久。免疫排斥反应的主要表现 为异体骨周围炎症细胞浸润，再生血管变性闭塞，造成骨诱导和骨传导作用下 降及广泛的骨吸收，引起骨延迟愈合、不愈合、骨质疏松、骨折等。【80】 临床上减缓同种异体骨移植免疫排斥反应的途径 为了克服同种异体骨的免疫原性，目前主要通过以下三方面达到目的：消 除同种异体骨的抗原性。Burchardt 认为移植骨的抗原性是影响同种异体骨与宿 主愈合的重要因素。Heiple 的实验表明同种异体骨与宿主愈合的优劣顺序为： 冻干骨冷冻骨脱钙骨冷冻 映射骨新颖骨脱蛋白骨。因此，可采用深低温 冷冻法和冰冻干燥法进一步减弱同种异体骨的抗原性。孙磊、马东洋等在对新 颖异体骨、脱钙骨基质(DBM)、自消化抗原去除骨(AAA)、骨基质感光材料 (BMG)的免疫学研究中发现新颖异体骨反应最强烈，AAA 骨的免疫反应最弱， BMG 和 DBM 虽然免疫反应已较着减弱，但在同种异体的移植和同系的移植之 间仍然有显著的差异。