高压氧治疗促进糖尿病兔模型上颌窦提升术后新骨形成的研究

《International Journal of Implant Dentistry》：Assessment of the effects of hyperbaric oxygen treatment on new bone formation after sinus lift in a diabetic rabbit model

本研究针对糖尿病对种植体周围新骨形成的不利影响，探讨了高压氧治疗(HBOT)在糖尿病兔模型上颌窦提升术后的应用价值。研究人员通过组织形态计量学和免疫组化分析发现，HBOT能显著增加新骨形成面积和密度，提高胶原蛋白I型、骨形态发生蛋白-2(BMP-2)和血管内皮生长因子(VEGF)的表达水平，表明HBOT可有效改善糖尿病状态下的骨愈合能力。

　　

在当代口腔种植学领域，糖尿病患者的种植治疗始终面临特殊挑战。研究表明，糖尿病及其伴随的高血糖状态会对钛种植体的骨结合过程产生不利影响，导致种植体失败率显著升高。特别是在上颌后牙区，由于骨吸收和上颌窦气化造成的骨量不足，常常需要通过上颌窦提升手术来增加骨量，但糖尿病患者在此类手术后的新骨形成往往受到抑制。

为了探索解决这一临床难题的新策略，由Abdullah Tu?rul Co?kun领衔的研究团队开展了一项前瞻性、随机对照的动物实验。研究人员选择27只新西兰白兔作为实验对象，通过注射四氧嘧啶单水合物(Alloxan monohydrate)建立糖尿病模型，所有兔子的空腹血糖水平均控制在200 mg/dL以上。实验设计巧妙地将动物分为四个组别：高压氧治疗组(HBOT-1和HBOT-2)和对照组(C-1和C-2)，分别在第4周和第8周进行处死分析。

研究团队采用了一系列先进的技术方法来评估治疗效果。首先，通过标准化的上颌窦提升手术建立实验模型，手术过程中使用牛源性松质骨移植材料填充窦腔，并覆盖胶原膜。高压氧治疗采用2.4 ATA(绝对大气压)压力，100%氧气，每次90分钟，共进行10次治疗。组织学评估方面，研究人员运用苏木精-伊红(HE)染色进行组织形态计量学分析，同时采用免疫组织化学方法检测胶原蛋白I型(Collagen type I)、骨形态发生蛋白-2(BMP-2)和血管内皮生长因子(VEGF)的表达水平。

新骨形成的定量分析结果

组织形态计量学数据显示，在第4周时，HBOT-1组的新骨形成面积达到0.4329 mm²，显著高于对照组C-1组的0.1182 mm²。HE染色强度分析也显示相似趋势，HBOT-1组为2,041,753像素(px)，而C-1组仅为1,126,093 px。这种差异在第8周时更加明显，HBOT-2组的新骨面积达到0.6959 mm²，HE染色强度为4,619,980 px，而C-2组分别仅为0.2453 mm²和2,510,093 px。

免疫组织化学分析结果

血管生成评估显示，在第8周时，HBOT-2组的抗VEGF染色血管数量达到87.14个，显著高于C-2组的42.86个(p=0.000)。胶原蛋白I型的表达在HBOT组也表现出显著优势，第4周时HBOT-1组的染色面积为28.57%，而C-1组仅为16.67%；到第8周时，这种差异进一步扩大，HBOT-2组达到88.57%，C-2组仅为28.57%。

骨形态发生蛋白-2(BMP-2)作为重要的成骨因子，其表达水平在HBOT组也显著提升。第4周时HBOT-1组的BMP-2染色面积为65%，对照组为47.50%；第8周时HBOT-2组达到75.71%，而C-2组仅为52.86%。统计学分析显示，这些差异均具有显著性意义(p<0.05)。

讨论与结论

本研究通过严谨的实验设计证实了高压氧治疗在糖尿病条件下促进骨再生的积极作用。研究人员在讨论中指出，糖尿病伤口愈合障碍与周围神经病变、血管疾病和局部免疫功能受损密切相关，而HBOT能够通过提高组织氧分压，改善缺氧状态，从而促进胶原合成、基质沉积、血管生成和上皮形成。

与既往研究相比，本研究有几个显著特点：首先，采用四氧嘧啶单水合物建立的糖尿病模型能够更好地模拟长期I型糖尿病的病理状态；其次，通过鼻背入路进行上颌窦提升的手术方式减少了对口腔功能的影响，更适合糖尿病动物的实验需求；最后，系统的组织学和免疫组化分析为HBOT的成骨机制提供了多角度证据。

尽管本研究存在一定的局限性，如观察时间较短（最长8周）与临床推荐的6个月愈合期存在差距，以及兔模型与人类上颌窦解剖结构的差异，但研究结果仍具有重要的临床指导意义。特别是在糖尿病患者的种植治疗中，HBOT可能作为一种有效的辅助治疗手段，改善种植体周围骨结合质量，提高种植成功率。

该研究发表在《International Journal of Implant Dentistry》杂志上，为糖尿病患者的种植修复治疗提供了新的思路和方法。未来研究可以进一步探索HBOT的最佳治疗参数、作用机制以及在临床实践中的具体应用方案，为改善糖尿病患者的口腔种植预后做出更大贡献。