Reconstruction of segmental bone defect by gene modified tissue engineering bone combined with vascularized periosteum

目的 评价骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein 2,BMP-2)基因修饰的组织工程骨联合带血管蒂骨膜移植修复长段骨缺损的效果.方法 分离培养兔骨髓基质干细胞,经BMP-2基因转染后复合异种骨支架体外构建基因修饰的组织工程骨(gene modified tissue engineering bone,GMB).建立兔双侧桡骨缺损(长2.5 cm)模型,采用5种方法修复.A组:GMB+带血管蒂骨膜移植;B组:GMB+血管束植入;C组:GMB+游离骨膜移植;D组:GMB;E组:单纯支架.于术后第4、8、12周行X线、组织学、生物力学测定和微血管墨汁灌注等观察血管形成及成骨情况.结果 ①A组血运建立快,第8周时即可修复骨缺损,其修复机制包括膜内成骨和软骨成骨两种机制;②B组血管束发出分支向移植骨内长入,但中心区成骨缓慢,第12周时骨缺损得到完全修复;③C组第4周时游离骨膜成活并发出微小血管,第8周时形成薄层外骨痂,第12周时骨缺损基本修复;④D组在BMP-2基因诱导下成骨速度和质量优于E组,可在第12周时使骨缺损部分修复,但中心区呈"空心"现象;而E组第12周时形成骨不连,缺损区内被纤维组织填充.结论 带血管蒂骨膜与BMP-2基因修饰的组织工程骨联合移植,既提供了血运又提供了骨膜成骨细胞,同时具有良好的骨生成、骨诱导和骨引导作用,是治疗节段性骨缺损较为理想的方法。