GTR修复牙槽骨缺损的beagle犬动物模型的研究

华楠，庄晶

上海杨思医院口腔科，上海 200126

引导骨再生技术（GBR）是针对骨的引导组织再生（GTR）技术，由GTR延伸而来[1]，GTR主要应用于牙齿[2]。目前，GBR主要运用的是胶原蛋白膜，然而它具有局限性，因此有必要研究合成聚酯纤维的可吸收生物膜。聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）膜是一种可吸收生物膜，具有很好的生物降解性和生物相容性。而建立动物模型，研究PLGA膜在动物牙槽骨中的生物降解效果，才能进一步阐明PLGA作为GBR膜在临床使用中的效果。

多位学者先后采用猴、小型猪、比格犬、大耳白兔、鼠等多种实验动物，在其下颌骨制造骨缺损，植入植骨材料，采用组织学的方法评估植骨材料[3]。但其动物实验模型与种植临床的骨缺损形态各不相同。为研究PLGA膜在beagle犬牙槽骨中的生物降解效果，建立一种符合牙槽骨缺损特点的动物模型，该研究在2011年12月—2012年2月，采用beagle犬，年龄在14～16个月，按照天然骨缺损动物模型建立的方法制备牙槽骨缺损的实验模型[4]，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

实验动物选用健康雄性beagle犬（上海SLAC实验动物有限公司提供，该实验获得上海同济大学动物研究伦理委员会的批准）3只，体重（13.0±1.0）kg年龄 14～16个月。所有 beagle犬均采用笼中独立圈养的方法，定时、定量摄食，自由饮水。

1.2 实验器材和药品

Bio-Guide胶原膜 （Geistlich AG,Wolhusen瑞士）PLGA膜由重庆永通生物医药有限责任公司提供。

1.3 手术方法

1.3.1 牙齿拔除实验 犬以肌内注射2%的tiazine和10%氯胺酮进行全身麻醉后，拔除双侧前磨牙。

1.3.2 骨缺损区的处理 拔牙后在拔牙窝的左侧放置Bio-Guide胶原膜，右侧放置PLGA膜。术后1～3 d给予肌肉注射青霉素（80万U/d）预防感染。

1.4 标本制取

3个月后处死动物。分离下颌骨，将含有Bio-Guide胶原膜/PLGA膜的骨标本置于10%甲醛溶液固定48 h，梯度乙醇脱水，氯仿透明，甲基丙烯酸甲酯包埋，制作不脱钙骨切片[5-6]。经HE染色后光学显微镜下观察。

2 结果

2.1 一般观察

3只实验犬均无死亡。3只实验犬都很好的耐受拔牙手术，拔牙后拔牙窝很快充满血凝块止血。术后2～3 h恢复意识。实验期间饮食、活动正常，所有的膜都覆盖其上。拔牙部位没有感染化脓。2周后，软组织形态和颜色与周边正常组织完全一样。愈合部位没有裂开。4周后双侧下颌近中远端拔牙窝的骨生成，见图1c。同时PLGA膜和胶原膜完全降解，没有残留，见图2a。

2.2 组织学观察

该次实验取拔牙创周围的组织用作组织学研究，并在术后第4周，第8周和第12周做出评估。通过外科手术我们提取下颌骨两边近远中侧，紧靠被拔前磨牙的骨块做研究（图2b）。取下的骨块先经过1周10%甲醛固定，然后在脱钙液中充分脱钙。骨块固定后，再经过脱水处理和石蜡包埋。最后，在光学显微镜下观察其沿长轴的矢状面在HE染色下的不同。

缺损区内，新生骨组织由根方牙槽骨顶端向缺损区中心方向生长，随着时间延长，缺损区内新生骨组织量增多，骨密度增加。

图1.a在比格犬下颌骨的拔牙窝内放入生物诱导胶原膜；图1.b在比格犬下颌骨的拔牙窝内放入PLGA膜；图1.c取下颌骨骨块；图1.d治愈部位

图2

图3.a4周后光学显微镜下观察到拔牙窝内排列的成骨细胞（80×光学显微镜）。b.生物诱导胶原膜覆盖4周后的拔牙窝内观察到成骨细胞（40×光学显微镜）。c.PLGA膜覆盖4周后的拔牙窝内观察到成骨细胞（40×光学显微镜）。

3 讨论

引导骨再生成骨的组织学过程：①编织骨形成阶段：成骨细胞伴随再生的毛细血管由骨床长入生物屏障膜封闭的植骨区，增值、分化，形成编织骨，快速充盈植骨区，为进一步成骨建立良好的支架；②板层骨沉积阶段，在编织骨周围沉积板层骨，增强新生骨的强度；③新生骨改建阶段。

生物屏障膜的种类：①不可吸收膜；钛膜、E-PTFE膜；②可吸收膜:胶原膜，如：BIO-GIDE膜和国产膜。目前，GBR主要运用的是胶原蛋白膜。两种材料主要用于制作可吸收生物膜：胶原蛋白和合成聚合物[7]。这些膜放置在拔牙窝，不需要二次手术将其取出。然而它具有局限性，因此有必要研究合成聚酯纤维的可吸收生物膜[8]。聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）膜是一种可吸收生物膜，具有很好的生物降解性和生物相容性。

该研究选用的纯系动物beagle犬，均为雄性犬，年龄14～16个月。在性别、年龄等基本条件上保持一致性。多数以Beagle犬为模型动物的实验，都选用雄性犬[9-10]。笔者也认为，雄性犬下颌骨高度和宽度明显优于雌性犬，手术条件好。比格犬的牙槽骨较宽、骨质致密，与人的牙槽骨较为接近，是建立牙槽骨缺损动物模型中较为理想的动物[11]。

该研究中，肉眼观察4周后双侧下颌近中远端拔牙窝的骨生成。同时PLGA膜和胶原膜完全降解，没有残留。组织学观察可见，缺损区内，新生骨组织由根方牙槽骨顶端向缺损区中心方向生长，随着时间延长，缺损区内新生骨组织量增多，骨密度增加。建立了该动物模型，研究PLGA膜在动物牙槽骨中的生物降解效果，并进一步阐明PLGA作为GBR膜在临床使用中的效果。

[1]苏菊，王佐林.探讨引导骨再生技术在即刻种植术中的应用[J].口腔颌面外科杂志,2008,18（5）：360-363.

[2]陈红亮，孙勇，引导骨再生技术在口腔颌骨缺损中的应用回顾及展望[J].西南国防医药，2009,19（7）：752-753.

[3]李率，林野，邱立新，等.模拟种植体周围骨缺损的动物模型的建立[J].中国美容医学，2008 17（9）：1333-1335.

[4]孙菲，陆尔奕.即刻种植的骨缺损动物模型[J].口腔材料器械，2011,20（1）：40-44.

[5]郭泽明，容明灯，朱安棣，等.含种植体硬组织骨计量学不脱钙塑料包埋技术[J].广东医学,2008,29（3）：385-386.

[6]王东胜.带种植体骨磨片制作方法的改进[J].口腔颌面修复学杂志，2006,7（3）：169-170.

[7]Yukihiko Kinoshita,Hatsuhiko Maeda.Recent Developments of Functional Scaffolds for Craniomaxillofacial Bone Tissue Engineering Applications[J].Scientific World Journal,2013(86):31-57.

[8]Postlethwaite AE,Seyer JM,Kang AH.Chemotactic attraction of human fibroblasts to type I,II and III collagens and collagen-derived peptides[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,1978,75(2):871-875.

[9]鲍济波，谢志刚.口腔种植体Beagle犬动物模型的建立[J].中国口腔种植学杂志,2012,17（2）：58-61.

[10]冯丽芳，吴琳.犬牙槽骨种植实验及种植体-骨结合评价方法[J].中国实用口腔科杂志,2013,8(6):496-502.

[11]黄元瑾.种植体周围骨缺损的beagle犬动物模型的建立[J].广东医学，2010,9(31)：2340-2342.