体外冲击波干预下骨不连BMP-2含量的影响

体外冲击波干预下骨不连BMP-2含量的影响

胡琰如

江西中医药大学2013级研究生江西南昌330006

【摘要】目的：评价体外冲击波治疗骨不连，促进骨折修复、愈合、成骨的作用。方法：将12只大耳兔制成单侧桡骨骨不连模型，并随机分成2个实验组，组一（n=6）用体外冲击波局部治疗加夹板外固定，组二（n=6）仅用夹板外固定。应用X线及生物学检测两实验组治疗前后骨折愈合情况及血清BMP-2的变化。结果：两组对比，冲击波治疗组的BMP-2含量明显较对照组增加，对照组BMP-2含量无明显变化，具有统计学意义（P<0.01）。冲击波组可见骨小梁增加、微血管新成，对照组则无明显差异。结论：体外冲击波治疗能促进骨形成蛋白2的表达及生成，可促进骨不连的骨形成，加速骨折愈合，是可行的治疗方法。

【关键词】体外冲击波；骨不连；骨形成蛋白-2；骨折；X线

骨不连为骨折延迟愈合甚至不愈合，是常见的骨折后的不良反应，严重的影响人们的功能活动及日常生活，同时骨不连的愈合一直都是社会关注的临床难题。对于它的治疗，多为采取手术治疗，如支架固定、骨移植等方法。这些治疗手段常给患者带来手术二次伤害，治疗效果并不特别理想。体外冲击波在骨骼、肌肉损伤的治疗成效得到大范围推广，其能促进骨折愈合的作用得到认可及重视[1]。

目前，关于体外冲击波治疗骨不连的研究报告较多，但对于其分子水平上阐述及研究其促进骨形成，加快骨折愈合的研究方向相对比较少。本研究通过动物实验将从骨不连兔治疗前后的血清BMP-2进行检测，观察经冲击波治疗前后BMP-2的变化，了解经体外冲击波治疗后成骨细胞的活跃度，为体外冲击波治疗骨折不愈合提供更坚实的分子理论基础。

1材料与方法

1.1制造骨不连模型：选取12只雄性纯种大耳兔，性别不限，体重为2kg-2.5kg.备除左侧前肢兔毛。采取40mg/kg的苯巴比妥戊静脉麻醉。碘伏常规消毒，切开皮肤，分离肌肉，暴露桡骨，用咬骨钳在桡骨中断截取1cm大小的骨段。填塞止血，依次缝合包扎。术后予头孢他啶2g肌注，连续使用3天。5周后经影像学检查观察骨不连情况。

1.2实验分组：随机将12只兔分为2个组，每组6只，治疗组（组一）每星期用冲击波治疗两次，连续治疗6周。用德国ESWL冲击波机采用能量为0.45mJ/mm2，冲击次数为1000次。在骨不连端行冲击治疗，治疗后继续予小夹板外固定。对照组（组二）仅用夹板外固定。

1.3实验指标：（1）X线摄片检查：两实验组分别在治疗第4，6周行左前肢正位片检查。（2）组织生物学检测：两组分别于治疗前、治疗第4，6周抽取2ml兔耳静脉血2ml，置于温箱中静置半个小时。血凝固后进行离心，取上层血清，将抗兔BMP-2抗体放于酶标板上，使用酶标仪检测，绘制标准曲线，计算不同阶段兔血清中BMP-2的含量。

1.4数据处理

采用SPSS17.0统计软件处理实验数据，计量资料使用x±s表示，实施t检验；计数资料使用χ2检验；P＜0.05为差异具有统计学意义。

2.结果

2.1影像学检查结果：治疗组4周后摄X线骨折断端可见骨痂形成，但骨折线仍较为清晰，6周后骨折线模糊，骨折间距缩短。骨折断端可见骨桥形成。对照组第4周和第6周后摄片结果无差异，骨折线明显，骨折断端未见骨痂形成。

2.2BMP-2含量：

治疗组冲击波治疗后检测的BMP-2含量明显高于治疗前，差异有统计学意义（P＜0.01）。治疗组治疗第4，第6周后BMP-2含量较对照组有明显差异，具有统计学意义（P＜0.01）。对照组治疗前后三个时间点BMP-2含量无明显变化，无统计学意义（P＞0.05）。

治疗组与对照组比，（P＜0.01）；与治疗前对比，（P＜0.01）；对照组前后对比，（P＞0.05）。

3.讨论

骨不连是临床上较为常见的难治性的疾病，它的发生综合了多种复合因素，目前关于骨不连的治疗有多方面的研究，从手术、药物、物理治疗或综合治疗均有研究报道，然而大都集中于促进骨折断血运为治疗原理。观察指标也均与血液微循环方向为多。最新研究[2]发现骨形成蛋白（BMP）可作用于破骨细胞诱导骨生成，通过对骨不连患者局部植入BMP-2，发现骨形成明显增多[3]。BMP-2可使未分化间充质细胞向骨形成中心聚集，分化成骨系细胞，通过使成肌细胞迅速转化成成骨细胞，促进骨生成。体外冲击波治疗骨组织的疾病由来已久，研究发现[4-5]体外冲击波可以促进骨折愈合，成功率高，因此冲击波治疗骨不连成为保守治疗骨折不愈合的首选方法。然而多数研究仅停留于冲击波治疗骨不连的临床结果的表面，未深入探讨其促进骨折愈合的机理及组织生物学因素。

本文通过制造兔骨不连模型，使用冲击波治疗，监测治疗前后兔骨不连端X线变化及血清BMP-2水平的差异，结果显示：通过冲击波治疗后，兔血清BMP-2含量明显增加，X线显示骨折线模糊，大量骨痂形成，说明冲击波治疗下形成的骨折血肿及骨破坏，在组织吸收修复过程中诱导了大量的BMP-2的释放[6]，BMP-2的形成促使成骨细胞形成，进一步发生骨诱导，最终促进骨折愈合。

综合实验研究分析，我们可以发现冲击波治疗骨不连的效果是显著的。同时也提示我们在骨折愈合不良的早期阶段就可介入冲击波治疗，预防骨不连的发生。本研究对冲击波治疗骨折不愈合的组织生物学分析充分证实冲击波治疗骨不连的疗效及机理，是临床可推广的治疗手段。对临床有一定的指导意义。

参考文献：

[1]刘沐青，郭霞，邝适存，王澍寰，荣国威.冲击波在骨折不愈合或延迟愈合中的应用[J].北京大学学报（医学版），2004，03（02）：327-329.

[2]林建宁.骨折愈合过程中的骨形态形成蛋白表达[J].中国矫形外科杂志，2003，02：50-51.

[3]詹玉林.基因枪介导BMP-2基因转染促进兔桡骨骨折愈合的实验研究[D].新疆医科大学，2008.

[4]黄晓文，韩巍，刘亚军，张隆浩，公茂琪，蒋协远.体外冲击波和传统植骨内固定治疗肥大型骨折不愈合的临床研究[J].南京医科大学学报（自然科学版），2015，10（11）：1432-1436.

[5]易东升.联合应用BMP-2和BMP-7对大鼠乳鼠成骨细胞生物学活性的影响[D].大连医科大学，2009.

[6]王璐，刘傥，张祥洪，张湘生.骨形态发生蛋白2在人骨不连组织中的表达及其临床意义[J].中南大学学报（医学版），2014，10（9）：1023-1028.