目的 本研究拟建立具有临床相似性及可重复性的大鼠脑外伤合并股骨骨折模型,观察脑外伤加速骨折愈合的过程。通过采集单纯脑外伤、脑外伤合并骨折、单纯骨折及无外伤对照组不同时间点的血清,运用抗体芯片的方法动态比较各组间血清相对丰度的差异蛋白质,寻找可能存在的有促进骨折愈合或调控骨折愈合过程的“蛋白质组群”,从而在整个血清蛋白质分子水平上研究脑外伤后血清蛋白变化和骨折愈合加速之间的相关机制,为进一步研究骨折愈合的分子过程和寻找促进骨折愈合的物质,及为临床治疗难治性骨折不愈合或延迟愈合提供可靠的数据和实验基础。
    方法 SPF级健康Sprague-Dawley雄性大鼠140只,随机分为4组:正常对照组(C组),脑外伤组(T组),脑外伤合并骨折组(TF组),单纯骨折组(F组),每组35只。参照Feeney’s法建立大鼠中度脑外伤动物模型及大鼠股骨中段骨折模型。通过X片及组织学观察比较脑外伤后骨折愈合情况。所有组分别于术后第1、3、5、7、14、21、28天随机取5只行股动脉放血法处死,并收集血清。运用RayBiotechL90抗体芯片技术动态比较1、3、5、7、14天时间点上TF组血清与C组血清的差异蛋白质组,以及比较第5天上TF组与T、F、C各组血清的差异蛋白质组,寻找可能存在的有促进骨折愈合的“功能蛋白质群”。
    结果 ①通过临床表现及组织学观察,本次实验动物中型脑损伤模型的制作是成功的。②通过X片和组织学,观察到了脑外伤加速骨折愈合的过程,发现产生影响的主要阶段在早期。TF组在14、21天骨痂体积差异明显,28天时骨痂的成熟程度明显不同,说明脑外伤确实加速了骨折愈合的进程,并且促进了骨痂的形成和成熟。本次实验动物脑损伤加速骨折愈合的模型制作是成功的。③通过动态比较1、3、5、7、14天时间点上TF组血清与C组血清的差异蛋白质组,发现了36个上调蛋白和4个下调蛋白,以及随时间变化规律。④通过第5天上TF组与T、F、C各组比较,发现28个上调蛋白,4个下调蛋白,它们包括生长因子、炎症因子、激素、趋化因子、可溶性黏附分子及受体等的增加,以及凋亡相关蛋白的减弱。
    结论 脑外伤加速骨折愈合的可能机制是细胞生长和细胞死亡平衡的打破,成骨类细胞生成的增加、局部炎症反应的增强和骨折部位细胞凋亡的减少有利于促进骨折的愈合和增强骨痂的行成。