犬眼眶壁标准骨缺损引导性骨再生的实验研究

眼眶为骨性空腔，眶壁菲薄，毗邻副鼻窦，外伤、肿瘤术后极易致骨缺损。利用传统不可吸收材料覆盖骨缺损，感染排斥等并发症发生率高；而目前大量研究的组织工程骨由于安全性和伦理问题等原因临床应用明显受限。鉴于眼眶壁一侧为副鼻窦空腔，无纤维组织长入，另一侧通过植入生物材料隔绝眶内组织可有效满足引导性骨再生的条件。因此，本研究制备适合于眼眶壁力学性能和生物学性能的胶原支架，进一步通过生物矿化方法构建具有骨引导和骨诱导能力的复合支架，对犬眶壁标准骨缺损进行引导性骨再生研究。旨在通过此生物矿化的胶原复合支架不仅能隔绝周围纤维结缔组织，给自身新骨充足的再生空间，同时具有良好生物相容性、可降解性和成骨诱导性的矿化支架边降解边有效诱导骨组织再生，最终达到解剖和生理功能上的眼眶骨再生和重建，具有良好的临床应用前景。

眼眶外伤、炎症、肿瘤和先天异常等所致的眼眶骨缺损，是临床上常见病和疑难病，可导致患者眼球内陷或移位、视力下降甚至丧失、复视和眼球运动障碍等并发症，严重影响患者的视功能和外观。如何对眼眶骨缺损进行理想修复是目前眼外伤眼整形领域迫切需要解决的难题之一。目前主要的治疗方法是将修复材料桥架在骨缺损部位，眼眶骨缺损的修复由于眼眶骨壁菲薄且周围是副鼻窦空腔，因此无法复位移位的骨折碎片修复缺损，需要植入外源的修复材料进行修复，外源性的不可降解修复材料不能被吸收和骨化，且存在排异反应和感染的风险。本研究制备适合于眼眶壁力学性能和生物学性能的新型可降解材料，进一步通过生物矿化方法构建具有骨引导和骨诱导能力的复合支架，证明6周后可见大量层叠的矿化颗粒形成，矿化后其拉力性能增加。通过细胞粘附实验、MTT法检测、Live／Dead染色证明材料具有良好的体外生物相容性。成骨分化诱导后，通过qPCR 和ALP染色，ARS染色，定量ALP检测，定量Ca检测证实大鼠成骨细胞和骨髓基质干细胞可在矿化前、矿化后的材料上成骨分化和细胞外基质矿化，矿化后材料上的细胞成骨分化相关基因表达明显增高。对大鼠颅骨标准骨缺损和犬眶壁标准骨缺损进行骨再生实验，术后2周、4周、8周进行病理切片，HE染色发现材料具有良好的生物相容性和可降解性，无明显异物反应；胶原支架和矿化后支架能有效引导大鼠颅骨再生，并且植入矿化后胶原的动物新生骨面积明显高于矿化前材料和空白组。研究结果证明新制备的材料植入机体后不仅能隔绝周围纤维结缔组织，给自身新骨充足的再生空间，同时具有良好生物相容性、可降解性和成骨诱导性，有效诱导自体骨再生。.在此项目的资助下，课题组已在Acta Biomater、biaomaterials、、Eur Cells Mater、Biochem Bioph Res Co 和 J Craniofac Surg SCI收录杂志发表论文5篇，总影响因子(IF) 21.521； 相关研究结果获上海医学科技奖（一等奖，第3完成者）1项，教育部高等学校科学研究优秀成果奖（科技进步一等奖，第5完成者）;参编专著1本。参加国际国内会议学术交流3次（自由发言和会议展板），从事本项目有关研究的博士毕业2名，目前还有在读1名博士研究生及1名硕士研究生从事于本课题相关的研究工作。