基于XLIF技术的大鼠极外侧椎间融合模型中脱钙骨基质联合浓缩生长因子促进椎间融合的研究

推荐 为解决极外侧椎间融合（XLIF）术后椎间融合失败等问题，河北医科大学第三医院研究人员开展了基于XLIF技术的大鼠模型研究。结果表明，脱钙骨基质（DBM）联合浓缩生长因子（CGF）可显著提高融合率，改善骨微结构参数，增强成骨相关蛋白表达。该研究为临床减少自体骨移植依赖提供了新策略，具有重要的临床转化潜力。

　　

论文解读
脊柱退行性疾病如椎弓峡部裂、椎间盘源性下腰痛和脊柱狭窄等严重影响患者生活质量，传统后路腰椎手术虽能缓解症状，但存在软组织损伤大、术后疼痛明显及恢复时间长等缺陷^[1]。近年来，极外侧椎间融合（XLIF）作为一种微创技术逐渐兴起，通过腹膜后外侧入路避免了对椎板、神经根及椎旁肌的干扰，显著降低了术中软组织损伤和术后疼痛，缩短了康复周期^[2]。此外，XLIF允许植入更大尺寸的椎间融合器，增加了骨接触面积，更有效地恢复椎间隙高度，从而提高融合率^[3]。然而，XLIF仍面临椎间融合失败、融合器下沉及邻近节段退变等挑战，这些问题可能严重影响长期疗效^[4]。

为解决上述问题，河北医科大学第三医院的研究团队基于XLIF技术建立了一种新型大鼠椎间融合模型，并评估了脱钙骨基质（DBM）联合浓缩生长因子（CGF）在促进椎间融合中的效果。研究结果表明，DBM与CGF的组合可通过协同作用显著提高融合率，改善骨微结构参数，并增强成骨相关蛋白的表达，为临床减少自体骨移植依赖提供了新策略。

研究人员首先通过解剖学研究和手术技术验证建立了大鼠XLIF模型。选用70只3月龄雄性SD大鼠，其中10只用于腰椎解剖学研究，48只随机分为四组：对照组（A组）、钛板固定组（B组）、DBM+钛板固定组（C组）及DBM+CGF+钛板固定组（D组）。剩余12只大鼠作为CGF供体。术后8周，通过手动触诊、微型CT和组织学分析评估融合效果。

在解剖学研究中，研究人员通过CT扫描和系统解剖观察，明确了大鼠腰椎的关键解剖结构，并设计了适合大鼠解剖特点的钛板和螺钉。手术过程中，暴露L4-5椎间隙，切除髓核并准备终板后，将0.2 ml DBM与0.2 ml CGF混合物植入椎间隙，随后进行侧方钛板固定。

研究结果显示，在手动触诊评估中，A组仅1例发生自发性融合，B组3例，C组8例，D组11例。微型CT分析表明，B组的融合指数评分（FIS）为2.21±0.51，C组为3.62±0.67，D组为4.57±0.56，D组显著高于B组和C组（P<0.001）。组织学检查显示，B组骨形成有限，纤维结缔组织填充椎间隙；C组骨形成较多，但仍存在软骨和纤维组织；D组则表现出丰富的新生骨形成和稳定的组织学融合。

免疫组化分析进一步证实，C组和D组中碱性磷酸酶（ALP）、Runx2和骨桥蛋白（OPN）的表达水平显著高于B组，其中D组表达水平最高。这些结果表明，CGF通过提供多种成骨相关生长因子，增强了DBM的成骨诱导能力，二者协同作用显著促进了椎间融合。

该研究的意义在于，首次系统评估了DBM联合CGF在大鼠XLIF模型中的促融合效果。研究结果不仅验证了该模型在模拟临床椎间融合过程中的有效性，还揭示了CGF与DBM的协同作用机制，为未来临床应用提供了实验依据。此外，该研究还指出，尽管CGF具有较高的成骨诱导潜力，但其单独应用可能不足以满足复杂骨修复需求，需与具有良好成骨传导性的材料如DBM联合使用。

未来研究可进一步优化CGF的制备工艺，探索不同剂量和混合比例对融合效果的影响，并通过生物力学测试评估融合体的功能强度。此外，鉴于大鼠模型的局限性，还需在更大动物模型中验证该策略的有效性，以推动其临床转化。

总之，该研究通过建立新型大鼠XLIF模型，系统评估了DBM联合CGF在椎间融合中的作用，为临床减少自体骨移植依赖提供了新思路，并为未来研究奠定了坚实基础。