絲素石墨烯辛伐他汀復合膜對大鼠顱骨缺損骨修復量的影響及石墨烯局部應用大鼠體內(nèi)重要臟器安全性研究

絲素/石墨烯/辛伐他汀復合膜對大鼠顱骨缺損骨修復量的影響及石墨烯局部應用大鼠體內(nèi)重要臟器安全性研究目的:分析比較絲素/石墨烯/辛伐他汀復合膜(silkfibroin/grapheneoxide/Simvastatincompositemembrane,SF/GO/Sim)、絲素/石墨烯復合膜(silkfibroin/grapheneoxidecompositemembrane,SF/GO)、絲素/辛伐他汀復合膜(silkfibroin/Simvastatincompositemembrane,SF/Sim)、純絲素膜(silkfibroinmembrane,SF)促大鼠顱骨骨修復的區(qū)別,探討絲素/石墨烯/辛伐他汀復合膜對大鼠顱骨缺損骨修復的影響;觀察GO局部應用的全身反應,對大鼠重要臟器(肝、脾、腎)進行生物安全性評價。方法:1.選取8周齡SD(Sprague-Dawley)大鼠48只,隨機分為4組,每組12只。建立大鼠雙側(cè)顱骨5mm直徑極限骨缺損模型,實驗組(A組)于缺損處置入SF/GO/Sim復合膜,對照組分別置入SF/GO復合膜(B組)、SF/Sim復合膜(C組)及SF膜(D組)。各組實驗動物一半于8周時處死,取顱骨標本行肉眼觀察,脫鈣后行Van-Gieson病理染色(VG染色)分析骨形成情況;另一半實驗動物定期(術后6周、9周時)腹腔注射熒光標記物標記新骨形成,于術后12周時全部處死,取標本大體觀察,乙醇梯度脫水后行硬組織切片,激光共聚焦顯微鏡觀察熒光標記情況,用ImageProPLUS(IPP)軟件測量缺損中心方向、顱外側(cè)方向新骨形成量,Van-Gieson病理染色(VG染色)分析骨形成情況。于術后12周時處死所有A、B組實驗動物并取肝、脾、腎標本觀察,行HE組織病理染色,對局部應用GO進行生物安全性評價。2.實驗數(shù)據(jù)采用IBMSPSSStatistics20統(tǒng)計分析軟件進行處理,所得數(shù)據(jù)用(?)±s表示。多組間樣本均數(shù)采用雙因素方差分析(two-wayclassificationANOVA)檢驗法進行統(tǒng)計,P<0.05認為差異具有統(tǒng)計學意義。結果:大體觀察:各組膜材料在位良好,無膜脫落情況。8周組骨組織標本膜邊緣模糊,缺損處質(zhì)地較軟,有一定韌性,角鑷可按壓,撤去外力按壓后回彈,實驗組較對照組回彈時間短,b、c組回彈時間無明顯差異,d組質(zhì)地最軟,回彈較慢。12周組骨組織標本膜材料與周邊骨組織緊密結合,骨缺損邊緣與膜材料邊界不清,實驗組缺損邊緣較對照組更為不規(guī)則,缺損范圍明顯減小;缺損處質(zhì)地較硬,但不及自體骨硬度,韌性較大,角鑷用力可按壓,撤去外力按壓迅速回彈,缺損區(qū)域骨硬度觸感強于對照組,實驗組較對照組回彈時間短,但差異不明顯,b、c組回彈時間無明顯差異,快于d組。各肝、脾、腎標本色澤及質(zhì)地無明顯異常,被膜無緊張,邊緣無水腫圓鈍情況。動物標本vg染色結果:8周時各組標本都有不同程度材料殘留,實驗a組及對照b組材料殘留較對照c、d組多。鏡下細胞數(shù)量豐富,a組纖維較對照組大,與材料接觸更為均勻,b、c組纖維較粗,d組纖維染色最細。12周時四組標本都未見材料殘留,a、b組可見go均勻分布在視野下,各組細胞數(shù)量較8周組明顯減少;a組膠原纖維遍布整個缺損區(qū)域,交織成網(wǎng),b、c組膠原纖維呈疏松網(wǎng)狀結構,d組膠原纖維呈束狀。12周動物標本熒光測量結果:主要由缺損邊緣向缺損中心生長。實驗a組向缺損中心方向及向顱外側(cè)方向的骨生長量分別為(290.546±23.256)μm、(102.014±11.196)μm,對照b組向缺損中心方向及向顱外側(cè)方向的骨生長量分別為(146.470±29.482)μm、(96.898±13.351)μm,對照c組向缺損中心方向及向顱外側(cè)方向的骨生長量分別為(155.501±13.594)μm、(94.008±25.003)μm,對照d組向缺損中心方向及向顱外側(cè)方向的骨生長量分別為(109.526±24.025)μm、(61.128±15.512)μm;向缺損中心方向辛伐他汀及氧化石墨烯的主效應分別為95.025μm、85.994μm,差異有統(tǒng)計學意義(p<0.05),二者有交互效應(p<0.05);向顱外側(cè)方向辛伐他汀及氧化石墨烯的主效應分別為18.998μm、21.888μm,差異有統(tǒng)計學意義(p<0.05),但二者不存在交互效應(p>0.05)。肝、脾、腎he組織病理染色結果