[摘要]目的:探討VEGF對(duì)血管及軟組織長(zhǎng)入多孔聚乙烯支架的影響。方法:制作多孔聚乙烯支架置入動(dòng)物體內(nèi)的模型后,隨機(jī)分成2組:第一組應(yīng)用VEGF;第二組為對(duì)照組(不給任何藥物)。術(shù)后第7天、第14天取出支架,做組織學(xué)分析觀察毛細(xì)血管及肉芽組織長(zhǎng)入狀況。結(jié)果:應(yīng)用VEGF組血管及肉芽組織長(zhǎng)入孔隙迅速,而對(duì)照組長(zhǎng)入緩慢,有顯著性差異。結(jié)論:血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子可促進(jìn)血管及軟組織長(zhǎng)入多孔聚乙烯支架,從而加強(qiáng)了該支架的穩(wěn)定性,促進(jìn)植入效果。
[關(guān)鍵詞]耳支架;血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF);耳再造
[中圖分類號(hào)]Q813[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1008-6455(2008)08-1178-03
The effects of VEGF on blood vessels and soft tissues growing into the porous polyethylene pivoting helix framework
TIAN Li-liang1,DIAO Zhi-yong2
(1.Department of Plastic And Cosmetic Surgery, the Fifth Affiliated Hospital of harbin Medical University, Daqing 164300,Heilongjiang,China; 2. Department of Plastic and Cosmetic Surgery,the Fifth Affiliated Hospital of harbin Medical University,Harbin 150001,Heilongjiang,China)
Abstract: ObjectiveTo observe the effects of VEGF on blood vessels and soft tissues growing into the porous polyethylene pivoting helix framework.MethodsPorous polyethylene pivoting helix frameworks were implanted into the rabbits' bodies. The rabbits were randomly divided into two groups, VEGF group and the control group. The control groups were given nothing. The frameworks were taken out to observe the growth of blood vessels and soft tissues.ResultsThe results showed that blood vessels and granulation tissue grew into the pores rapidly in the VEGF group. However, blood vessels and granulation tissue grew into the pores of the control groups slowly. There was significant difference between the experimental groups and the control groups.ConclusionOur results suggest vascular endothelial growth factor promoted blood vessels and soft tissues growing into porous polyethylene pivoting helix framework. Thereby, VEGF was able to improve the effect of porous Polyethylene pivoting helix framework after it was implanted.
Key words:ear framework;vascular endothelial growth factor(VEGF)
耳廓再造所選用的耳支架,以往多使用自體肋軟骨雕刻而成,其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)排異反應(yīng),但手術(shù)對(duì)胸壁有創(chuàng)傷,取材受到一定限制,而將肋軟骨雕刻成立體感強(qiáng)的耳廓支架亦有一定難度[1]。而應(yīng)用異體肋軟骨支架容易被吸收及變形[2-3]。硅橡膠支架及硅膠管鋼絲支架則有很高的排異外露率[4]。我科自從1997年利用多孔聚乙烯(porous polyethylene)制成的支架行耳再造12例,其中9例效果滿意,再造耳廓立體感強(qiáng),手術(shù)時(shí)間短,患者痛苦小。其中3例出現(xiàn)支架部分外露,2例經(jīng)換藥后自行愈合,1例支架取出后愈合。所以,尚需用一種增進(jìn)其穩(wěn)定性的物質(zhì)來提高手術(shù)的成功率。
多孔聚乙烯耳支架含有直徑100μm的微孔,血管和軟組織可向其中長(zhǎng)入,使支架具有抗感染能力和不易被排出。血管長(zhǎng)入后,伴隨膠原的沉積可使耳廓的柔韌性不斷增強(qiáng)[2]。
血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是一種可溶性糖蛋白,有四種異構(gòu)體,一般情況下VEGF165為最主要的異構(gòu)體,天然的VEGF即表現(xiàn)出VEGF165的主要特性[3]。VEGF具有促血管內(nèi)皮細(xì)胞分裂、增生和提高血管通透性的作用,在生理和病理性血管新生過程中起著關(guān)鍵性作用[4]。
本研究觀察了VEGF對(duì)多孔聚乙烯支架血管及軟組織長(zhǎng)入其孔隙的影響,即對(duì)其組織相容性的影響。目的在于促進(jìn)多孔聚乙烯耳支架植入的效果,提高該支架行耳再造術(shù)的成功率。
1材料和方法
1.1 動(dòng)物模型制備:選取健康新西蘭大耳白兔40只,雌雄不限,體重2.5~3.0kg,40只兔子均經(jīng)下列處理:
1.1.1 用30%戊巴比妥鈉右耳靜脈注射麻醉(30mg/kg)。
1.1.2 麻醉平穩(wěn)后,將動(dòng)物俯臥位固定,左側(cè)耳部用堿性油膏脫毛。
1.1.3 術(shù)區(qū)用10%聚乙烯醛酪烷酮碘消毒,鋪無(wú)菌手術(shù)巾。
1.1.4 在無(wú)菌條件下于左側(cè)耳中部做長(zhǎng)約1cm縱行切口,切開皮膚皮下至耳軟骨表面剝離形成大小約2cm×2cm潛在間隙,在此間隙中去除大小1cm×1cm耳廓軟骨,將長(zhǎng)1cm,寬1cm,厚0.4cm的多孔聚乙烯材料嵌入去除軟骨部位,用1號(hào)線與周圍軟骨固定。在切口下方(靠頭顱側(cè)) 3cm做長(zhǎng)3mm切口,從該口置入直徑2mm引流管,經(jīng)皮下至植入材料的右外側(cè),縫合皮膚,固定引流管,經(jīng)引流管給予0.02~0.04kPa負(fù)壓吸引,使皮膚與支架緊密貼附,3天后拔除引流管。
1.2 分組
1.2.1 應(yīng)用外源VEGF組:從已在耳部置入多孔聚乙烯材料的40只兔子中隨機(jī)抽取20只,在右耳靜脈放置留置針,由留置針推注VEGF,一日兩次,每次100mg,共2周。
1.2.2 對(duì)照組:已在耳部置入多孔聚乙烯材料的剩余20只不給予任何藥物,作為對(duì)照組。
1.3 采集標(biāo)本
1.3.1 術(shù)后第7天分別從2組中隨機(jī)抽取10只兔子,用3%戊巴比妥鈉耳靜脈注射麻醉(30mg/kg),常規(guī)脫毛消毒,在無(wú)菌條件下,取出置入的支架,用10%甲醛固定常規(guī)石蠟包埋切片。
1.3.2 術(shù)后第14天,2組中剩余的10只兔子,用同樣方法取出材料,用10%甲醛固定常規(guī)石蠟包埋切片。
1.4 免疫組化分析
1.4.1 將切好的石蠟組織切片用APES粘貼,脫蠟至水。
1.4.2 用蒸餾水配制的體積分?jǐn)?shù)3%的H2O2室溫浸泡5min。以滅活內(nèi)源酶,微波修復(fù)抗原后用SABC法染色。
1.4.3 加入SABC,37℃反應(yīng)20min,PBS洗兩次,以DAB顯色,蘇本素輕度復(fù)染后,脫水、透明、封片、顯微鏡下觀察分析。
1.5 肉芽組織血管面積和肉芽組織長(zhǎng)入深度的分析
1.5.1 肉芽組織中血管面積的測(cè)量:分別對(duì)應(yīng)用外源VEGF組及對(duì)照組在第7天和第14天隨機(jī)抽取10只兔子中的5個(gè)蠟塊橫切制成切片,HE染色后,用北航圖形分析系統(tǒng)作肉芽組織血管面積分析。方法是在每張切片上隨機(jī)抽取5個(gè)400倍顯微鏡視野進(jìn)行分析,計(jì)算這5個(gè)視野中血管斷面面積占鏡下肉芽組織面積的比值。
1.5.2 肉芽組織長(zhǎng)入深度測(cè)量:再分別對(duì)兩組在第7天和第14天抽取的10只兔子中的剩余的5個(gè)蠟塊,每個(gè)蠟塊分別各縱切5份,在40倍顯微鏡下測(cè)定肉芽組織深度,方法是用肉芽組織的面積除以寬度,得到長(zhǎng)入深度,再算出每組長(zhǎng)入深度的平均值。
2結(jié)果
2.1 免疫組化結(jié)果:術(shù)后第7天給予外源VEGF的肉芽組織血管內(nèi)皮細(xì)胞的胞漿呈褐色為陽(yáng)性(圖1),而對(duì)照組無(wú)明顯變化。術(shù)后第14天應(yīng)用外源VEGF組血管內(nèi)皮細(xì)胞的胞漿仍呈褐色(圖2)說明VEGF對(duì)其仍有作用,而對(duì)照組亦無(wú)明顯變化。
2.2 血管斷面面積占鏡下肉芽組織面積的比值見表1、2,兩組術(shù)后肉芽組織長(zhǎng)入深度的比較見表3、4。
3討論
多孔聚乙烯在臨床上初期多用于頭面部骨缺損的修復(fù)。1993年wellisz[6]報(bào)道了應(yīng)用多孔聚乙烯耳支架行燒傷后耳再造。該支架置入后,血管和軟組織可經(jīng)其直徑100μm的微孔長(zhǎng)入支架,從而提高其抗感染作用和增強(qiáng)其柔韌性,因軟組織長(zhǎng)入也不會(huì)發(fā)生像硅橡膠等支架在纖維包囊內(nèi)活動(dòng)和包膜攣縮引起支架的變形。我科從1997年~2007年底用該材料耳支架行耳再造12例(8人12耳),其中9例效果滿意,再造耳廓立體感強(qiáng),手術(shù)時(shí)間短,患者痛苦小。有3例出現(xiàn)支架部分外露,2例經(jīng)換藥后自行愈合,1例取出支架后愈合。該支架的優(yōu)點(diǎn)[5,7-8]:①再造耳廓形態(tài)滿意,三角窩、舟狀窩等細(xì)微結(jié)構(gòu)清晰;②減少創(chuàng)傷,免除患者切取肋軟骨之苦,及氣胸等并發(fā)癥發(fā)生的可能性;③減少手術(shù)步驟,縮短手術(shù)時(shí)間,降低手術(shù)難度;④與硅橡膠支架相比,除排斥反應(yīng)輕外,不會(huì)有耳支架在纖維包膜內(nèi)活動(dòng),甚至包膜內(nèi)積液現(xiàn)象;⑤較之自體或異體軟骨支架,該支架更為穩(wěn)定,但隨血管的長(zhǎng)入及膠原的沉積可增強(qiáng)其柔韌性。所以提高其成功率及柔韌性的關(guān)鍵是促進(jìn)血管和軟組織的長(zhǎng)入。但也有缺點(diǎn)[5,7-8]:①耳支架較硬,其柔韌性的變化仍需進(jìn)一步研究;②一旦皮膚破潰取出的可能性仍大。
血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是一種具有促進(jìn)血管新生作用也能增強(qiáng)血管通透性的糖蛋白,另一方面VEGF使微血管通透性增強(qiáng),大分子物質(zhì),如纖維蛋白原等細(xì)胞外基質(zhì)形成纖維蛋白凝膠,從而作為暫時(shí)基質(zhì)允許和支持新生血管和內(nèi)皮細(xì)胞的內(nèi)生生長(zhǎng)[6]VEGF與堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子有協(xié)同作用。另外缺氧可刺激VEGF及其受體的表達(dá)[7]促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的生長(zhǎng)。
本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)考慮到VEGF的半衰期短的缺點(diǎn)增加了給藥次數(shù),使其能對(duì)多孔聚乙烯支架周圍組織持續(xù)作用。另外,將多孔聚乙烯支架埋置皮下封閉切口,造成局部缺氧環(huán)境來增強(qiáng)VEGF及其受體的表達(dá)。
在本實(shí)驗(yàn)中,多孔聚乙烯耳支架被埋置于去除部分耳廓軟骨的位置,來替代正常耳廓軟骨,使其成為真正意義的耳支架。而且術(shù)后給于負(fù)壓吸引法塑型,使皮膚與支架緊密貼附,模擬耳廓再造的基本過程。
通過外源VEGF組、對(duì)照組之間術(shù)后第7天和術(shù)后第14天肉芽組織中毛細(xì)血管計(jì)數(shù)和長(zhǎng)入深度觀察,發(fā)現(xiàn):①外源VEGF組肉芽組織中毛細(xì)胞管計(jì)數(shù)比對(duì)照組術(shù)后第7天的多45%左右,第14天約多52%左右;②外源VEGF組肉芽組織長(zhǎng)入多孔聚乙烯支架的深度比對(duì)照組術(shù)后的第7天約多33%,第14天約多39%。而經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析證明VEGF組與對(duì)照組有顯著性差異。這說明VEGF明顯促進(jìn)血管及軟組織長(zhǎng)入多孔聚乙烯支架,而缺乏VEGF時(shí)血管及軟組織長(zhǎng)入多孔聚乙烯支架速度明顯減慢。
免疫組化結(jié)果顯示,血管內(nèi)皮細(xì)胞在術(shù)后第7天和14天在應(yīng)用外源VEGF組細(xì)胞漿均成褐色,說明VEGF均對(duì)其有作用。
以上結(jié)果表明:VEGF有明顯促進(jìn)血管及軟組織長(zhǎng)入多孔聚乙烯支架作用,使其與周圍組織形成一體,從而提高其抗感染能力及其柔韌性,相應(yīng)促進(jìn)多孔聚乙烯耳支架植入的效果,并防止纖維包裹攣縮及防止耳廓支架的變形,從而使應(yīng)用多孔聚乙烯耳支架行耳廓再造術(shù)的成功率提高。這為VEGF臨床應(yīng)用于多孔聚乙烯耳支架來促進(jìn)多孔聚乙烯耳支架植入的效果提供了理論依據(jù)。有關(guān)VEGF應(yīng)用于多聚乙烯耳支架來促進(jìn)多孔聚乙烯耳支架植入的效果的臨床應(yīng)用尚有待于進(jìn)一步探討。
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[收稿日期]2008-05-12[修回日期]2008-08-01
編輯/張惠娟