陸有文
【摘要】骨膜是一層堅硬的結(jié)締組織,覆蓋在除關(guān)節(jié)外的骨表面,其外層富含非常緊密的膠原纖維、血管和神經(jīng),內(nèi)層為成形層,膠原纖維較為粗糙,含有細胞。生長中的骨膜具有造骨細胞的功能,可參與骨的生長、增生和修復。本文將對骨膜在牽張成骨過程中骨膜的研究展開綜述。
【關(guān)鍵詞】骨膜;牽張成骨;結(jié)締組織;生長
【中圖分類號】R318 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-6851(2017)07--02
牽張成骨是一種為了延長骨骼的內(nèi)源性骨組織工程技術(shù),通過將骨骼切開,在骨骼斷端側(cè)安放牽張器,對骨間隙不斷緩慢牽張使其增寬以激發(fā)機體組織的再生能力,并使骨骼周圍的肌肉、神經(jīng)、血管和皮膚同時延長和生長,達到延長骨骼、修復骨缺損的目的,主要適用于上下頜骨各種類型的發(fā)育不全、畸形、骨缺損和骨缺失畸形[1-2]。在骨骼的生長過程中主要是膜內(nèi)成骨,骨膜中含有成骨細胞、骨髓間質(zhì)干細胞(MSCs)、微血管及各種生長因子,為牽張成骨中新骨的生長提供必要細胞和營養(yǎng)支持,因此在牽拉成骨過程中骨膜起著不可或缺的作用[3-4],本文將對牽張成骨過程中骨膜的作用機制及其影響因素進行綜述,結(jié)果如下:
1.骨膜的牽張成骨作用
1.1 骨外膜成骨方式
骨膜成骨的方式一般有軟骨內(nèi)成骨和膜內(nèi)成骨兩種方式,軟骨內(nèi)成骨主要是長骨的成骨方式,在顱面骨、骨形成及改建過程主要是膜內(nèi)成骨。軟骨成骨的過程比較復雜,其形成是胚胎時期的軟骨基質(zhì)被骨組織代替的過程,首先軟骨細胞增殖、肥大并死亡,其細胞外基質(zhì)逐漸被血管、破骨細胞、骨髓細胞、成骨細胞代替,由系統(tǒng)性因子和局部分泌因子共同調(diào)控[5-7]。膜內(nèi)成骨相較于軟骨成骨的過程比較簡單,主要是由MSCs直接分化為成骨細胞[8]。
在對小鼠進行骨牽拉成骨實驗中,將小鼠分為實驗室和對照組,對照組完整保存骨膜,而實驗組的小鼠骨膜被剝離,結(jié)果對照組的新骨生成量明顯高于實驗組,說明骨膜在成骨過程中具有非常重要的作用[8]。在兔骨牽張成骨中將兔分兩組,分別予以剝離骨膜、不剝離骨膜單純牽張,結(jié)果牽張一段時間后不剝離骨膜組的骨間隙內(nèi)新骨含量明顯高于剝離股模組[9]。另外將剝離脛骨牽拉端周圍1cm的骨膜小兔分為兩組,實驗組分離對側(cè)的脛骨骨膜分離骨膜細胞,并將骨膜細胞培養(yǎng)后注入牽張間隙內(nèi),對照組則不予以注射骨膜細胞,結(jié)果實驗組的脛骨間隙內(nèi)骨質(zhì)生成量多于對照組,骨愈合時間短于對照組[10],以上研究骨膜可有效的促進牽張成骨中的骨質(zhì)生成,并可縮短骨的愈合時間[12]。
1.2 骨外膜的營養(yǎng)和引導作用
骨膜外層中含有豐富的血管和神經(jīng),為新血管的形成提供基礎(chǔ),豐富的血管和神經(jīng)為成骨提供營養(yǎng)和感覺,因此新骨的生成是一個高度血管依賴的過程[13]。在大鼠的牽拉成骨實驗中,使用掃描電鏡觀察牽拉區(qū)的脛骨骨髓內(nèi)血管和骨膜血管,發(fā)現(xiàn)其血管的生成均增加,且骨膜血管的生成多于骨髓內(nèi)血管。另外骨外膜具有膜性的結(jié)構(gòu),可阻擋纖維細胞、脂肪細胞在牽張間隙聚集,還可避免骨質(zhì)在愈合過程中前拉端軟組織的嵌入,促進潛能細胞的進入和增殖。
2.骨膜牽拉成骨過程中影響成骨的因素
2.1 截骨方式
骨膜在牽拉成骨過程中可受到多種因素的影響。牽拉成骨要求低能量截骨,截骨過程中盡量使用骨鑿和旋轉(zhuǎn)截骨術(shù)進行皮質(zhì)截骨,以最大限度的保護骨內(nèi)膜的血流供應(yīng),促進成骨的聲場,而高能量截骨產(chǎn)生的熱效應(yīng)影響截骨平面的骨細胞和周圍組織的壞死,對骨的生長造成影響。
2.2 機械牽張應(yīng)力
截骨斷端的牽拉效應(yīng)會使骨膜受到相應(yīng)的張力,因此牽張力的大小、速度和頻率均會對成骨造成影響,在臨床進行牽拉成骨過程中,截骨后需要對截骨端進行加壓,以保證骨膜端的充分接觸,促進骨膜的愈合,促進成骨的生成。在兔下頜骨牽張成骨實驗中,將自制的骨膜期分別固定在3只兔子的雙側(cè)下頜骨表面,對左側(cè)進行骨膜牽張,右側(cè)不予以牽張,在牽張過程中處死所有動物,對其標準進行X線和組織學檢查,結(jié)果經(jīng)組織學檢查發(fā)現(xiàn)牽張區(qū)有骨樣細胞浸潤和骨組織形成。
2.3 生長因子
在成骨的生長過程中除了受到血管、成骨細胞、MSCs的作用外,還需要有生長因子的參與,目前臨床已知BMP是最強的骨誘導因子,通過小兔下頜骨牽拉實驗,發(fā)現(xiàn)牽拉端的骨膜生長過程中BMP-2的含量明顯增多,BMP-2可誘導骨膜中的骨細胞分化為成骨細胞和成軟骨細胞,加速骨的生成和鈣化。
3.小結(jié)
隨著醫(yī)學水平的進步,牽拉成骨已被廣泛的應(yīng)用在骨缺損、骨缺失畸形和各類型的上下頜骨發(fā)育不全畸形的治療中并取得了不錯的效果,在牽張成骨中骨膜起到的作用非常重要,在牽張成骨的應(yīng)用中無論是截骨術(shù)、皮質(zhì)骨切開術(shù)都要盡可能保留骨膜的完整性,以促進成骨的生長,獲得更好的治療效果。
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