不同应力刺激对犬坏死股骨头自身修复影响的实验研究

股骨头缺血性坏死（ONFH）是骨科顽症,股骨头内血运的重建、力学支撑是影响治疗效果的关键。本课题组前期研究发现坏死股骨头内囊性变的不同位置与股骨头塌陷关系密切，在此基础上设计的临床治疗方案显著提高了保头治疗效果。生物力学因素在坏死股骨头修复中发挥重要作用，对尚未发生塌陷的ONFH病人，临床惯用限制负重的方法以减小股骨头的载荷。这种股骨头内的低应力环境是否对股骨头的修复有利，塌陷前期股骨头内软骨下骨修复过程与股骨头所承载应力的关系尚不清楚。本研究通过液氮冷冻的方法制备犬股骨头缺血性坏死的动物模型，应用电阻应变片评价股骨头的应力状态，对不同时期不同应力下股骨头坏死区骨修复重建的影像学、组织学、生物力学进行分析并检测相关细胞因子（IGF-1，VEGF)表达，确定应力刺激对坏死后股骨头骨修复重建的影响。

目的 探讨不同负重后股骨头内不同应力环境对犬股骨头缺血性坏死修复的相关性及体内相关细胞因子（胰岛素样生长因子Ⅰ：IGF-1，内皮生长因子VEGF）表达。方向：通过建立不同应力下的股骨头坏死模型，检测不同应力下坏死骨修复重建及生物力学变化特点，探索应力在骨坏死修复过程中的作用。主要内容：液氮冷冻的方法制备犬股骨头缺血性坏死的动物模型，对骨坏死侧髋关节施加不同的应力刺激，对不同时期不同应力下股骨头坏死区骨修复重建的影像学、组织学、生物力学进行分析并取股骨头标本，行组织学染色观察组织病理学改变，免疫组化染色及定量逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)检测体内IGF-1、VEGF蛋白mRNA的表达变化，确定应力刺激对坏死后股骨头骨修复重建的影响。重要结果：坏死股骨头在修复过程中给予适当的应力刺激后，可刺激相关细胞因子（IGF-1，VEGF)高度表达，股骨头的抗压强度、骨密度都有明显的提高，组织学观察也有明显的改善，适当的应力刺激有利于骨组织的修复。关键数据及其科学意义： 坏死股骨头在修复过程中给予适当的应力刺激后，股骨头的抗压强度、骨密度都有明显的提高，有效促进犬股骨头骨组织中IGF-1、VEGF蛋白mRNA的表达，揭示了在适当的应力刺激下有利于坏死股骨头的自身修复，为进一步研究股骨头缺血性坏死的治疗提供可靠的研究手段。