文献解读 | 胶原蛋白海绵联合骨髓浓缩物复合物修复兔颅骨缺损的实验研究
08 2025.08


在骨科和口腔颌面外科领域,骨缺损修复一直是临床医生面临的重大挑战。目前临床上针对口腔颌面部骨组织缺损的修复和重建,主要依赖于自体骨、同种异体骨及异种骨等替代材料。传统的自体骨移植虽然效果显著,但存在供体部位发病率高、感染风险大等问题。

胶原蛋白海绵因其特性,有望成为一种新的口腔颌面部骨缺损修复材料。


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研究背景及方法

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胶原蛋白作为细胞外基质的主要成分,具有良好的生物相容性、可降解性和低免疫原性,其多孔结构有利于细胞黏附和生长。骨髓浓缩物则富含多种干细胞和生长因子,能够有效促进骨组织愈合。然而,单一材料的成骨性能有限,如何将两者优势结合成为研究的关键。

该研究选取12只新西兰兔,建立颅骨缺损模型。通过离心兔股骨骨髓获取骨髓浓缩物,与胶原蛋白海绵混合制备复合物。

实验分为四组:空白对照组、骨髓浓缩物组、胶原蛋白海绵组和复合物组。

术后4、8、12周分别评估骨缺损修复效果,通过micro-CT扫描、HE染色和Masson染色观察成骨情况。

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兔自体骨髓浓缩物的制备

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各组兔颅骨缺损区植入物

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研究结果

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统计学分析

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复合物组的BMD和BV/TV值显著高于其他组(P<0.05),表明胶原蛋白海绵与骨髓浓缩物的协同作用显著促进了骨缺损修复。

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4组不同时间点骨缺损部位新生骨的BMD值和BV/TV值的比较(n=12)

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影像学表现

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影像学表现:micro-CT扫描显示,复合物组在各个时间点的新骨形成面积均显著大于其他组。

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4组实验兔术后4、8和12周HE染色组织学图像

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组织学观察

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HE染色和Masson染色证实,复合物组的新骨形成更早且成熟程度更高,骨小梁结构排列有序,显示出更强的骨再生能力。

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4组实验兔术后4、8和12周Masson染色组织学图像

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胶原蛋白海绵

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优异的生物相容性

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胶原蛋白是人体细胞外基质的主要成分,可有效避免免疫排斥反应。研究显示,植入后未观察到明显的炎症或异物反应,显著降低了术后并发症风险。

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02

多孔结构促进细胞生长与血管化

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胶原蛋白海绵具有三维网状结构,不仅为干细胞(如骨髓间充质干细胞)提供附着和增殖的空间,还利于营养物质和氧气的渗透,加速血管生成,从而促进骨组织再生。 

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03

可控降解与骨传导性

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胶原蛋白可被人体酶逐步降解,其降解速率与新生骨形成速度相匹配,避免传统材料“过早降解”或“长期残留”的问题。同时,其表面特性能够引导宿主骨细胞迁移和分化,实现“支架降解-新骨替代”的无缝衔接。  

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04

操作简便与临床适用性广

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胶原蛋白海绵可预制成不同形状,术中直接贴合骨缺损区域,无需复杂塑形。此外,其低免疫原性和灭菌稳定性使其适用于慢性创面、脊柱融合、颌面缺损等多种场景,尤其适合无法耐受自体骨移植的患者。  

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这项研究不仅验证了胶原蛋白海绵作为支架材料的优越性,还展示了骨髓浓缩物在骨再生中的潜力。两者的结合为骨缺损修复提供了一种高效、安全的治疗方案,尤其适用于口腔颌面部骨缺损的临床需求。未来,进一步探索其具体修复机制和长期效果,将推动这一技术向临床应用迈进。

参考文献:

韩于辉,戚秀霞,汪世民,等,胶原蛋白海绵联合骨髓浓缩物复合物修复免颅骨缺损的实验研究[J],中国现代医学杂志,2025,35(5):32-38.

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