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骨缺损是因骨创伤、感染、肿瘤切除或先天性疾病等造成骨质局部缺失的一种疾病。骨缺损是临床上的常见病，也是骨科和整形外科所共同面临的难题之一。目前，临床上通常采用自体骨、异体骨、异种骨、金属假体固定式嵌入手术治疗；也有用组织工程化骨材料行手术治疗；运用物理方法治疗；药物治疗或药物辅助手术治疗通常采用中药或骨细胞生长因子等以加速骨质的生长愈合。但目前药物治疗效果仍存在一定的局限性，因而研究开发促进骨细胞生长和骨质愈合的药物具有重要的理论意义和现实意义。 甲壳素是自然界可再生的一种聚乙酰氨基葡萄糖高分子多糖。由于其资源丰富、天然无毒、无抗原性、生物相容性好、可生物降解且具有特殊的生物活性，近20多年来，对甲壳素及其衍生物的性质、功能的研究和应用开发已得到广泛的重视。其研究应用范围已涉及到工业、农业、生物工程、医药卫生、食品工业、生物医用材料、畜牧水产、化学化工等众多领域。甲壳素低分子量的衍生物由于具有更好的水溶性和某些特殊生理活性，成为近几年糖类研究的热点之一。 甲壳素及其衍生物作为骨支架材料应用于骨缺损的治疗已有较多报道，但是从细胞水平上研究甲壳素及其衍生物对成骨细胞的促生长增殖作用和通过灌胃给药法研究其对促进骨缺损愈合的作用，目前国内外尚未见报道。本实验旨在探讨甲壳素4种低分子量衍生物：N-乙酰氨基葡萄糖（N-acetyl-glucosamine，NAG）、氨基葡萄糖（glucosamine，GluNH2）、壳寡糖（chito-oligosaccharide，COS）、羧甲基壳寡糖（carboxymethyl-chito-oligo-saccharide，CM-COS）对骨缺损愈合的促进作用。 本实验制备了4种低分子量甲壳素的衍生物，即NAG、GluNH2、COS、CM-COS，并进行了纯化，在细胞水平和动物整体水平上对其生物功能进行了实验研究。 首次在细胞水平上探讨了4种甲壳素衍生物对体外培养的鼠成骨细胞株MC3T3-E1的生长增殖的作用。分别将4种甲壳素衍生物以10μg／ml、100μg／ml、500μg／ml、1000μg／ml、2000μg／ml的浓度加入培养基中，通过MTT测定法观察其对体外培养的成骨细胞的作用。结果表明，NAG在实验设置的5个浓度梯度均能促进成骨细胞增殖，1000μg／ml浓度时效果最为明显；COS在各浓度下都表中国海洋大学博士学位论文甲壳素衍生物促进骨缺损愈合作用的研究现出较明显的促进细胞增殖的作用，500 pg/ml为最适浓度;Gl。NHZ表现出双向调节作用，在低浓度下（IOpg/m1、IO0pg/m1）有促进作用，而高浓度时（>500pg/m1）则表现出抑制作用;CM一COS在各浓度下均表现出一定的促进成骨细胞生长的作用，但促进效果较NAG和COS弱。 首次运用灌胃给药法，通过新西兰兔骨缺损模型实验，在整体水平上探讨了NAG和COS对骨缺损的促进作用。手术造成新西兰兔右侧挠骨3Inln缺损，随机分成对照组、接骨片阳性药物组、NAG和COS实验组，每日灌胃给药。分别于术后第gd、17d、3Od、42d取材，观察各时段X线摄片、组织学切片并进行图像分析，发现实验组的血肿机化、吸收，软骨性骨痴、软骨内化骨和小梁骨形成及骨损伤愈合方面明显早于对照组。血清钙、磷、碱性磷酸酶生化指标的测定结果也进一步佐证了此结论。 结果提示:NAG、COS、GluNHZ、CM一COS对促进骨缺损的愈合有明显的作用，其中NAG和COS效果更优。本实验为治疗骨缺损新药物的筛选研究提供了一定的理论依据。