牵引成骨技术(distraction osteogenesis,DO)因其能在原位快速成骨而被称为是一种内源性组织工程技术(endogenous tissues engineer)。自1992年McCarthy首次将DO技术用于下颌骨畸形患者的以来,经过十多年的基础研究与临床实践,DO在颅颌面外科缺损修复重建中的临床运用越来越受到重视。然而,DO的某些并发症(如骨再生不良、延迟愈合、不愈合),特别是较长的疗程及牵引装置长时间留置于面部或口腔内所引发的各种问题(如固定螺钉松脱、伤口感染、骨折等)成为临床运用和推广该技术的瓶颈和主要障碍[1]。近年来,对DO中新骨形成的分子机制做了大量基础性研究,证实牵张机械力引起了多种细胞因子基因的表达增加,提示DO过程中多种细胞因子影响着成骨细胞的增殖、分化及细胞外基质的生物合成和矿化。本文就这方面的研究综述如下。 1转化生长因子-β(transforming growth factorβ,TGF-β)等效转动惯量
TGF-β是一组多功能蛋白多肽,广泛存在于动物正常组织细胞及转化细胞中,以骨组织和血小板中含量最为丰富,其在骨形成和骨重建中起着极其重要的作用。TGF-βs能促进成骨细胞、软骨细胞、间质细胞及前成骨细胞的增殖,同时能有效促进胶原合成及非胶原细胞外基质蛋白的
表达;此外,TGF-βs能通过抑制基质金属蛋白酶的合成和促进金属蛋白酶组织抑制因子TIMP-1的合成抑制细胞外基质分子的降解[2]。
铵根离子
ccl4目前,对DO过程中TGF-β1的表达研究较为深入,多数学者认为TGF-β1在DO的整个过程中均有表达,只是表达水平不同;并且在不同时期表达部位也不同。Mehrara等[3]在鼠下颌DO实验中发现,在潜伏期末TGF-β1表达较未手术组增加2.5倍,牵张初期增加到正常水平的3倍,并且在整个牵张期都保持高水平,直至固定期第4周末才恢复到正常水平;潜伏期及牵张早期TGF-β1主要在截骨线周围的炎症细胞、成骨细胞、间充质细胞、细胞外基质中表达增高;当继续牵引,则高表达于活性成骨细胞、新生成的血管及细胞外基质中的胶原纤维;固定期TGF-β1表达仅局限于牵张间隙中的成骨细胞。Steinbrech等[4]发现TGF-β1随牵张的进行而持续表达,并伴有骨基质的轻度矿化和胶原的活跃合成,而且TGF-β1及其受体的表达广泛存在于皮质切开的骨边缘、骨膜、周围软组织和炎细胞,以及中央纤维形成区的成纤维细胞和各区域的成骨细胞。陈勇等[5]也证实TGF-β1的表达贯穿下颌骨DO的全过程,且TGF-β1mRNA及其蛋白表达在牵引早期达到高峰,此后逐渐减弱,其不同时期表达部位与上述相似。表明牵张机械力刺激可促进TGF-β1的合成和分泌,推测其在牵引成骨中是成骨细胞迁移、分化、胞外基质合成、血管形成的重要调节因子。
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