引导骨再生技术结合补肾法修复大鼠股骨骨缺损

文题释义：引导骨再生技术：是指通过生物膜屏障创造出骨组织优势生长的环境，使具有骨组织修复能力的骨细胞优先进入骨缺损腔，为骨缺损的修复、骨折愈合提供新方法。 补肾法：是指中医辨证理论指导下，运用补肾中药以固秘肾气、滋养肾精及充养骨髓，从而坚固骨骼，“补肾法”思想在中医骨伤临床实践发挥了重要的指导作用。 背景：引导骨再生技术作为目前应用最广泛的骨缺损修复方法之一已广泛运用于口腔医学领域，但关于引导骨再生技术在长骨骨干骨缺损中应用的研究报道很少。 目的：探究引导骨再生技术结合中药补肾治疗对大鼠股骨骨缺损修复的影响，评估其成骨效能，并探讨其作用机制。 方法：将36只SD大鼠随机分为6组(n=6)：空白组、引导骨再生组、补肾高剂量组、补肾中剂量组、补肾低剂量组、骨肽片(西药)组，建立大鼠股骨骨缺损模型，除空白组外，其余各组均给予引导骨再生治疗，采用引导骨再生技术植入自体骨及Bio-Gide胶原膜；补肾各剂量组分别给予0.216，0.108，0.054 g/(kg•d)的强骨胶囊灌胃治疗8周；骨肽片组予以0.58 mg/(kg•d)骨肽片灌胃治疗8周。术后第12周，以X射线检查、骨组织苏木精-伊红染色及Masson染色为主要评价指标，评估成骨情况；采用实时荧光定量RT-PCR法检测骨组织中碱性磷酸酶、核心结合因子2、血管内皮生长因子及骨形态发生蛋白2 mRNA的表达。结果与结论：①X射线检查、骨组织苏木精-伊红染色及Masson染色结果显示，各治疗组Lane-Sandhu X射线评分与Huddleston组织学评分均显著高于空白组(P < 0.001)，其中补肾高剂量组和补肾中剂量组明显高于引导骨再生组(P < 0.01)；②RT-PCR检测结果显示，与空白组相比较，补肾高剂量组和补肾中剂量组对骨组织中碱性磷酸酶、核心结合因子2、血管内皮生长因子及骨形态发生蛋白2 mRNA的表达有显著上调作用(P < 0.01)，且明显优于引导骨再生组(P < 0.05)；③提示引导骨再生技术结合中药补肾法治疗能明显促进大鼠股骨骨缺损修复、减少骨组织吸收并改善成骨效能。其作用机制可能是在膜屏障创造出骨组织优势生长的环境中，通过上调相关成骨因子及血管生成因子的表达，促进骨组织新生及血管形成。 ORCID: 0000-0003-2986-6986(谢磊) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程     

新疆西伯利亚接骨木树皮提取物促进骨折愈合

文题释义：新疆西伯利亚接骨木：为忍冬科，接骨木属植物，其根皮，茎叶，花朵均可用药。在民间习用其树皮和嫩枝(夏季采嫩枝，秋季采树皮，切成小段，晒干)入药。性味辛、温、入骨和关节，具有接骨续筋、活血止痛、祛风活络之功效。主要含有三萜苷元类化合物、甾醇类化合物、酚酸类化合物、芹菜素、芦丁、花青素等多种黄酮类成分及环烯醚萜和木脂素类等。 醇提法：是以乙醇提取最常用。乙醇的溶解性能比较好，对中草药细胞的穿透能力较强，难溶于水的亲脂性成分在乙醇中的溶解度也较大、提取时间也短。 水提法：水是一种强的极性溶剂，中药中亲水性的成分，能被水溶出。但亲脂性强的成分不易被水溶出，而且提取物易霉坏变质。 背景：研究发现接骨木根皮能通过促进成骨细胞的分裂增殖、分泌碱性磷酸酶加快骨基质钙化，促使新骨形成的同时也具有促进坏死骨的吸收作用。 目的：观察新疆西伯利亚接骨木树皮2种提取物促进大鼠骨折愈合的影响。 方法：将108只3月龄雄性 SD 大鼠随机分为假手术组，模型组，中华跌打丸组(剂量为0.54 g/kg，阳性对照)，醇提物高、中、低剂量组(剂量分别为0.314，0.157，0.078 g/kg)，水提物高、中、低剂量组(剂量分别为0.340，0.170，0.085 g/kg)。除假手术组外其他各组大鼠截断股骨干中段，制作股骨开放性骨折模型，假手术组仅暴露股骨干，不做截骨。造模后第1天开始灌胃不同药物到6周(1次/d)。第2，4，6周后观察西伯利亚接骨木2种提取物对血清相关生化指标、X射线片、生物力学及苏木精-伊红染色的影响。实验方案经新疆医科大学动物实验伦理委员会批准。 结果与结论：①血清生化指标：各期醇提物高剂量组血钙低于假手术组、模型组，表明醇提物高剂量组成骨速度快，其次为醇提物中、低剂量组、水提物高剂量组；醇提物高剂量血磷高于假手术组、模型组、中华跌打丸组；各期醇提物高剂量组血碱性磷酸酶显著升高于其他组，表明醇提物高剂量组成骨细胞活动旺盛，其次为水提物高剂量组；②X射线片：大鼠骨折区的愈合醇提物高剂量组显著，中华跌打丸组、水提物高、中剂量组，醇提物中剂量组良好，醇提物低剂量组、水提物低剂量组欠佳；③三点弯曲力学试验：2种提取物各组6周大鼠股骨最大载荷、最大挠度值均高于模型组，醇提物高剂量组明显升高，其次为水提物高、中剂量组，醇提物中剂量组；④苏木精-伊红染色：随时间的延长骨折区逐渐形成纤维性骨痂，骨髓腔沟通，醇提物高剂量组、水提物高剂量组骨性愈合好于其他组；⑤结果表明，2种提取物具有很好的促进骨折愈合的作用，不同的提取方法和给药剂量所产生的疗效有所不同。醇提物组促进骨折愈合的作用优于水提物组，2种提取物高剂量组优于中、低剂量组。 ORCID: 0000-0002-2348-2140(吾兰·赛塔合买提) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程     

补骨脂提取物干预骨质疏松模型大鼠骨密度及骨生物力学的变化

文题释义： RANKL/OPG通路：核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of NF-κB Ligand,RANKL)/骨保护蛋白在维持成骨与破骨的动态平衡,调节骨代谢功能方面发挥着重要作用。RANKL 可与破骨细胞前体细胞膜表面的核因子κB受体活化因子结合,促进破骨细胞分化和激活,抑制其凋亡,最终促进骨吸收;骨保护蛋白作为RANKL的天然抗体,可与RANKL直接结合,竞争性抑制核因子κB受体活化因子与其的结合,进而抑制破骨细胞分化、成熟,最终抑制骨吸收。生理状态下,体内RANKL与骨保护蛋白的表达保持一定的比例,若二者表达比例失衡,则会造成骨代谢紊乱,导致骨相关疾病发生。 骨生物力学：是骨组织在外力作用下的力学生物学效应,对其进行检测可直接评价骨质量,是评价各种治疗骨丢失措施的最佳方案,其检测指标包括弹性模量、最大载荷、屈服载荷等。 背景：地塞米松作为一种糖皮质激素,长期应用会破坏成骨与破骨的动态平衡,降低骨密度,损伤骨生物力学,调控核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of NF-κB ligand,RANKL)/骨保护蛋白通路可能影响地塞米松诱导的骨质疏松症大鼠骨密度及骨生物力学。 目的：探讨基于RANKL/骨保护蛋白通路研究补骨脂提取物对地塞米松诱导骨质疏松症大鼠骨密度及骨生物力学的影响。 方法：SPF级Wistar大鼠肌肉注射地塞米松,建立骨质疏松大鼠模型。选择1×10⁷ TU/mL浓度的慢病毒载体进行实验。将模型大鼠随机分为模型组、空载组(空慢病毒载体)、骨保护蛋白沉默组(含骨保护蛋白基因干扰片段的慢病毒载体)、补骨脂提取物组、补骨脂提取物+骨保护蛋白沉默组,每组12只,另取12只正常大鼠设为对照组。药物处理后,采用骨密度仪测定大鼠左侧股骨骨密度,采用力学实验测试机测定大鼠右侧股骨生物力学指标弹性模量、最大载荷、屈服载荷,测定大鼠股骨骨矿物盐含量,酶联免疫吸附法检测血清中RANKL、骨保护蛋白水平,蛋白免疫印迹法检测骨组织中RANKL、骨保护蛋白表达水平。实验方案经青海大学医学院动物实验伦理委员会批准(批准号为2017081501) 结果与结论：①大鼠骨密度、弹性模量、最大载荷、屈服载荷、骨矿物盐含量、血清中骨保护蛋白水平、骨组织中骨保护蛋白表达：模型组较对照组降低,骨保护蛋白沉默组较模型组降低,补骨脂提取物组较模型组升高,补骨脂提取物+骨保护蛋白沉默组较骨保护蛋白沉默组升高,较补骨脂提取物组降低(均P < 0.05);②大鼠血清中RANKL水平、骨组织中RANKL蛋白表达结果显示,模型组较对照组升高;骨保护蛋白沉默组较模型组升高,补骨脂提取物组较模型组降低,补骨脂提取物+骨保护蛋白沉默组较骨保护蛋白沉默组降低,较补骨脂提取物组升高(均P < 0.05);③模型组与空载组两组间各指标比较无明显变化(P > 0.05);④结果说明,补骨脂提取物可提高地塞米松诱导骨质疏松症大鼠的骨密度,改善其骨生物力学,可能是通过上调骨保护蛋白表达,下调RANKL表达实现的。 ORCID: 0000-0001-9896-6214(周倚墨) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

局部注射神经生长因子及碱性成纤维生长因子对大鼠胫骨骨折愈合的影响

目的 探讨局部注射神经生长因子(NGF)及碱性成纤维生长因子(BFGF)对大鼠胫骨骨折愈合的影响及其机制。方法 选取12周龄清洁级成熟雄性SD大鼠 48 只,用数字表法随机分为NGF 组、BFGF组、NGF+BFGF组、对照组4组,各12只;每组大鼠按观察时间点不同随机分为术后2 周及术后4 周2个亚组,每亚组6只。 48 只大鼠均建立左胫骨骨折模型,并行1 mm克氏针髓内内固定。术后第3 天于骨折断端周围局部经皮注射给药:NGF组注射NGF 0.8 μg+0.3 mL生理盐水,BFGF组注射BFGF 1.2 μg+0.3 mL生理盐水,NGF+BFGF组注射NGF 0.8 μg+BFGF 1.2 μg+0.3 mL生理盐水,对照组注射0.3 mL生理盐水;每天注射1次,连续注射7 d。术后2 周、4 周分别行X 线摄片,并采集各组大鼠股动脉血液标本后,采用颈椎离断法处死大鼠。取各组大鼠左胫骨骨痂标本,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测碱性磷酸酶(ALP)含量;将骨痂组织制成病理切片,行HE染色,观察组织学特点;应用多功能真彩色细胞图象分析管理系统计算切片中骨组织的骨小梁表面成骨细胞指数(IOB)、骨小梁宽度(TW)、骨小梁面积百分比(TV);采用蛋白芯片技术检测大鼠血清中骨形成蛋白-2(BMP-2)、血管内皮生长因子(VEGF)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的含量。结果 (1)术后2周、4周X线摄片:NGF、BFGF、NGF+BFGF三组大鼠骨折愈合均较对照组快,以NGF+BFGF组愈合最快。(2)ELISA检测:对照组、NGF组、BFGF组、NGF+BFGF组术后2周骨痂组织中ALP的含量分别为(110.02±1.92)、(140.87±2.22)、(136.12±1.23)、(187.44±0.90)ng/mL,术后4周骨痂组织中ALP的含量分别为(91.23±1.47)、(106.62±1.64)、(104.83±1.05)、(130.59±1.18)ng/mL;各观察时点4组间比较,NGF+BFGF组含量最高,组间两两比较差异均有统计学意义(P值均＜0.05)。(3)组织学观察:不同时间点上NGF、BFGF、NGF+BFGF三组大鼠在骨痂的生长、骨小梁形成均较对照组明显,且NGF+BFGF组优于其他组。骨小梁形态学指标测量显示,不同时间点4组间比较,对照组、NGF组、BFGF组、NGF+BFGF组大鼠骨痂内骨小梁IOB、TW、TV均呈上升趋势,NGF+BFGF组最高;组间两两比较,除NGF组与BFGF组各指标差异均无统计学意义(P值均＞0.05),其他指标组间差异均有统计学意义(P值均＜0.05)。(4)蛋白芯片检测:不同时间点4组间比较,除VEGF含量在术后4周时差异无统计学意义(P＞0.05),VEGF术后2周及BMP-2、IGF-1术后2周、4周时,NGF组、BFGF组、NGF+BFGF组均高于对照组,NGF+BFGF组含量最高,组间两两比较,差异均有统计学意义(F=198.285、368.060、2006.017、33.332、292.643,P值均＜0.05)。结论NGF及BFGF均能促进大鼠胫骨骨折愈合,且两者联合应用有协同作用。其机制可能与能够促进骨折愈合过程中VEGF、BMP-2、IGF-1的表达有关。     

仙灵骨葆对大鼠骨质疏松性骨折愈合的影响

背景：骨质疏松可延迟骨折愈合,仙灵骨葆对骨质疏松性骨折愈合的影响及其机制尚有待研究。 目的：观察骨质疏松对大鼠股骨干骨折愈合的影响以及仙灵骨葆的干预效果及其作用机制。 方法：50只3月龄雌性SD大鼠随机分成5组：正常对照组、骨质疏松组、正常骨折组、骨质疏松性骨折组、治疗组,前2组每组6只,后3组每组12只。去除大鼠双侧卵巢制备骨质疏松模型,8周后制备右侧股骨干中段横行骨折模型。治疗组给予仙灵骨葆灌胃250 mg/(kg•d),正常骨折组、骨质疏松性骨折组灌胃等量生理盐水,灌胃6周。 结果与结论：去卵巢后8周骨质疏松组的骨密度显著低于正常对照组(P < 0.05),说明骨质疏松模型制作成功;灌胃6周,骨质疏松性骨折组骨密度、X射线摄片评分、最大载荷均显著低于正常骨折组和治疗组(P < 0.05),但给予仙灵骨葆的治疗组仍显著低于正常骨折组(P < 0.05)。以上结果提示骨质疏松大鼠骨折愈合过程延迟,仙灵骨葆对骨质疏松大鼠骨折愈合具有积极促进作用。     

骨形态发生蛋白7复合国产多孔钽对骨髓间充质干细胞向软骨分化及功能的影响

文题释义：骨形态发生蛋白7：又称成骨蛋白1,是骨形态发生蛋白家族中的一员,可促进骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化;体外可促进软骨细胞增殖及软骨细胞标志因子分泌,体内可协同骨髓间充质干细胞修复兔膝关节软骨损伤。 国产多孔钽：实验中应用的多孔钽具有自主知识产权,采用高温煅烧技术制备,具有立体三维空间结构,与人体骨组织的力学强度、弹性模量相似,有较好的生物相容性及骨传导能力。植入体内时可使其周围骨组织黏附并向孔隙内生长,正逐渐替代自体骨、同种异体骨、金属钛和不锈钢等传统医用生物材料,成为骨缺损修复的新型修复材料。 背景：结合物理因素与支架材料建立共培养体系并采用细胞因子诱导,成为骨髓间充质干细胞成软骨分化的热点。 目的：观察骨形态发生蛋白7复合国产多孔钽对骨髓间充质干细胞软骨向分化的影响。 方法：分离培养SD大鼠(由北京华阜康生物提供)骨髓间充质干细胞,分组干预：①实验组加入多孔钽片,对照组不加多孔钽片,培养第5天,鬼笔环肽染色观察多孔钽片表面的细胞生长情况;培养1,3,5,7 d,CCK-8 法检测细胞增殖;②A组加入软骨细胞诱导液,B组加入软骨细胞诱导液与骨形态发生蛋白7,C组加入国产多孔钽材料与软骨细胞诱导液,D组加入国产多孔钽材料与软骨细胞诱导液和骨形态发生蛋白7,培养第 7,14,21天,采用 ELISA 法检测细胞分泌Ⅱ型胶原、SRY型高迁移率族蛋白、基质金属蛋白酶13的水平,Western-blot法检测细胞中Ⅱ型胶原、SRY型高迁移率族蛋白、基质金属蛋白酶13的表达。动物实验获得华北理工大学动物实验伦理委员会批准。 结果与结论：①鬼笔环肽染色显示,骨髓间充质干细胞在多孔钽表面及周围生长及增殖良好;②实验组培养3,5 d的增殖慢于对照组(P < 0.05),培养1,7 d的增殖与对照组无差异(P > 0.05);③培养第 7,14,21天时,A-D组Ⅱ型胶原、SRY型高迁移率族蛋白质量浓度逐渐升高(P < 0.05)。培养第7天时,A-D组基质金属蛋白酶13质量浓度逐渐减少(P < 0.05);培养第14天时,A组高于其余3组(P < 0.05),B、C、D组间比较差异无显著性意义(P > 0.05);培养第21天时,4组间比较差异无显著性意义(P > 0.05);④Western-blot检测显示培养第 7,14,21天时,A-D组Ⅱ型胶原、SRY型高迁移率族蛋白表达逐渐升高(P < 0.05)。培养第7天时,A-D组基质金属蛋白酶13蛋白表达逐渐减少(P < 0.05);培养第14天时,A组高于C、D组(P < 0.05),B、C组高于D组(P < 0.05);培养第21天时,A组高于其余3组(P < 0.05),其余组间比较差异无显著性意义(P > 0.05);⑤结果表明,骨形态发生蛋白7复合国产多孔钽可诱导骨髓间充质干细胞软骨向分化,可促进Ⅱ型胶原、SRY型高迁移率族蛋白的表达,抑制基质金属蛋白酶13的表达。 ORCID: 0000-0002-5869-6982(崔逸爽) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

洛伐他汀联合胰岛素干预双侧卵巢切除2型糖尿病SD模型大鼠骨折的愈合

文题释义： 糖基化终末产物(Advanced glycation end  products,AGEs)：是机体内蛋白质、脂肪酸或核酸的游离氨基与还原糖的醛基之间,通过非酶促糖基化反应产生的一组稳定的终末产物。它有多重存在形式：戊糖素、羧甲基赖氨酸、羧乙基赖氨酸、吡咯素、交联素等。 胰岛素抵抗：是机体对内源性或外源性胰岛素反应的敏感性下降,致使其不能促进血中葡萄糖进入细胞,而使得血糖异常增高的非生理状态,此时机体会代偿性分泌过多的胰岛素。 背景：2型糖尿病骨质疏松女性骨折患者,往往伴随血脂异常,在给予胰岛素控制血糖的同时,还常需应用他汀类药物联合治疗,但是这2种药物联合应用对于此类患者骨折愈合有何影响还未见报道。 目的：探讨洛伐他汀联合胰岛素对于去卵巢2型糖尿病大鼠骨折愈合过程的影响。 方法：实验方案经华北理工大学实验伦理委员会批准。雌性SD大鼠32只随机分为正常对照组、2型糖尿病并发骨质疏松骨折组、胰岛素治疗组和胰岛素联合洛伐他汀组。除正常组外,所有大鼠建立2型糖尿病并骨质疏松骨折大鼠模型,胰岛素治疗组和胰岛素联合洛伐他汀组大鼠在注射链脲佐菌素7 d建立2型糖尿病模型成功后,行皮下注射胰岛素直至实验结束,胰岛素剂量为早2-4 U、晚4-6 U;其余2组不做处理;胰岛素联合洛伐他汀组大鼠每日给予20 mg/kg洛伐他汀灌胃。在骨折后第3周时麻醉后处死大鼠,通过对各组骨痂进行影像学、临床检测及组织形态学分析,并检测其内骨形态发生蛋白2、血管内皮生长因子和Ⅱ型胶原蛋白的表达,来分析各组大鼠骨折愈合情况。 结果与结论：①2型糖尿病并发骨质疏松骨折组大鼠骨折愈合X射线评分、Micro-CT各项指标、组织形态学评分及血管内皮生长因子、Ⅱ型胶原蛋白的表达均较正常骨折对照组出现显著受损(P < 0.05);②经胰岛素治疗后,胰岛素治疗组以上指标均较2型糖尿病并发骨质疏松骨折组显著改善(P < 0.05),促进了模型大鼠骨折愈合;③但在胰岛素治疗基础上联合洛伐他汀治疗后,虽然进一步促进骨痂内血管内皮生长因子和骨形态发生蛋白2的表达(P < 0.05),但是对于骨折的影像学表现和骨痂组织的微结构并无显著改善。ORCID: 0000-0002-3455-8593(曹国龙) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

膝关节骨关节炎患者软骨炎症因子表达与病变程度的相关性

文题释义： 金属蛋白酶组织抑制因子1：是金属蛋白酶组织抑制因子家族成员,在人的细胞和组织中广泛表达,具有独特的分子特性和特征,已被证明在各种生物过程的调节中表现出多种活性,如细胞生长,凋亡和分化等。金属蛋白酶组织抑制因子1作为骨中的局部细胞因子,通过抑制成骨细胞分化和诱导成骨细胞凋亡来调节骨代谢。 Mankin评分：是学术界公认的对骨性关节炎软骨退变程度进行评价的通用标准。具体评价方法为：Ⅰ软骨结构：正常0分,表面不规则1分,血管翳形成和表面不规则2分,裂隙进入过渡层3分,裂隙进入辐射层4分,裂隙进入钙化层5分,结构完全破坏6分;Ⅱ软骨细胞：正常0分,弥漫性细胞增加1分,局部细胞增加2分,细胞数目明显减少3分;Ⅲ软骨基质染色：正常0分,轻度减少1分,中度减少2分,重度减少3分,无着色4分;Ⅳ潮线完整性：完整0分,被血管破坏1分。4项总和为Mankin评分结果,分数越高,软骨退变程度越严重。 背景：在骨性关节炎的发展过程中,导致软骨最终破坏的机制尚不清楚。研究表明,基质金属蛋白酶家族在软骨基质降解中起着重要作用。 目的：观察膝关节骨关节炎患者的基质金属蛋白酶3、金属蛋白酶组织抑制因子1表达与病变程度的相关性。 方法：研究经沈阳市骨科医院伦理委员会批准。收集行人工全膝关节置换的40例骨关节炎患者的胫骨平台,所有患者均自愿捐赠标本并签署知情同意书。根据Kellgren-Lawrence分级标准评价影像学骨关节炎的分级及分组：对照组6例;KL2级组11例;KL3级组15例;KL4级组14例。将标本行苏木精-伊红染色,采用Mankin病理评分对骨关节炎软骨病理学改变进行组织形态学评估,利用免疫组织化学方法检测各组软骨中的基质金属蛋白酶3和金属蛋白酶组织抑制因子1的水平。 结果与结论：①苏木精-伊红染色观察发现,对照组软骨层厚,软骨细胞数量多且排列整齐;KL2组软骨浅表层不平整,偶见裂隙形成;KL3组软骨层纤维化,软骨细胞排列紊乱;KL4组软骨层结构丧失,软骨细胞数量少且排列紊乱;②免疫组织化学方法检测发现,骨关节炎组基质金属蛋白酶3表达均显著高于对照组,并且骨关节炎组中KL2组、KL3组、KL4组的基质金属蛋白酶3表达呈上升趋势(均P < 0.05);骨关节炎组金属蛋白酶组织抑制因子1的表达均显著低于对照组,并且骨关节炎组中KL2组、KL3组、KL4组的金属蛋白酶组织抑制因子1表达呈下降趋势(均P < 0.05);③基质金属蛋白酶3表达水平与Mankin评分存在显著的正相关(r=0.899,P < 0.001);金属蛋白酶组织抑制因子1表达水平与Mankin评分存在显著的负相关(r=-0.903,P < 0.001);金属蛋白酶组织抑制因子1表达水平与基质金属蛋白酶3表达水平存在显著的负相关(r=-0.881,P < 0.001); ④结果说明,骨关节炎患者关节软骨基质金属蛋白酶3和金属蛋白酶组织抑制因子1水平与病变严重程度相关,可用作评价膝关节骨关节炎病程和进展的有效指标。 ORCID: 0000-0003-3357-1523(邬波) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

藏红花素保护溃疡性结肠炎模型大鼠的作用及相关机制

文题释义：溃疡性结肠炎：一种非特异性结直肠炎性病变，病变部位多位于乙状结肠和直肠，可蔓延至降结肠，甚至整个结肠，病变多局限于黏膜和黏膜下层，以血性腹泻为常见症状，病情反复，病程漫长。 藏红花素：是提取自番红花的单糖基或二糖基多烯酯，属于水溶性类胡萝卜素化合物。 背景：藏红花素具有抗炎、抗氧化应激等作用，但对于溃疡性结肠炎治疗作用及相关机制研究仍不明确。 目的：探讨藏红花素对溃疡性结肠炎大鼠的保护作用及相关机制。 方法：将SD大鼠30只随机分为5组，正常组、模型组、藏红花素低剂量组、藏红花素高剂量组、阳性对照组。采用葡聚糖硫酸钠诱导法构建溃疡性结肠炎大鼠模型，并采用藏红花素0.05，0.1 g/kg灌胃干预。阳性对照组给予柳氮磺嘧啶灌胃。结果与结论：①形态学评估：干预1周后，与模型组大鼠相比，藏红花素干预的各组大鼠灌胃后结肠组织损伤评分、大鼠结肠疾病活动指数评分显著降低(P < 0.05)；②氧化应激水平检测显示，与模型组相比，藏红花素干预的各组大鼠结肠组织丙二醛含量及髓过氧化物酶活性降低(P < 0.05)，超氧化物歧化酶活性升高(P < 0.05)；③免疫组织化学染色显示，与模型组相比，藏红花素干预的各组大鼠1周后肿瘤坏死因子α和白细胞介素23蛋白免疫反应下降(P < 0.05)；④免疫印迹蛋白检测显示，与模型组相比，藏红花素干预的各组大鼠肠组织总蛋白Bax、Caspase-3、Toll样受体4及MyD88的表达水平蛋白表达下调(P < 0.05)，Bcl-2蛋白表达上调(P < 0.05)；⑤结果说明藏红花素对溃疡性结肠炎大鼠有一定的治疗作用，其机制可能与下调Toll样受体4/MyD88信号通路及抑制结肠的氧化应激、炎症反应及细胞凋亡有关。ORCID: 0000-0002-1941-1235(杨敏杰) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程     

Stimulatory action of Pluchea quitoc extract on the hematopoietic response during murine listeriosis

The importance of both granulocytes and macrophages in the response to Listerin monocytogenes infection make this infection a suitable choice to investigate the effects of Pluchea quitoc on hematopoiesis. A significant depletion of bone marrow granulocyte-macrophage progenitor cells (CFU-GM) was observed at 48 and 72 h after intraperitoneal infection of mice with 1 ± 10⁴ L. monocytogenes. However, the treatment of infected animals with P. quitoc ethanolic extract (250, 500 or 1000 mg/kg) given orally for 3 consecutive days prior to infection produced a stimulatory effect on myelopoiesis, restoring the number of CFU-GM to normal. This same dose-schedule also increased colony formation in normal mice as compared to controls. In addition, P. quitoc significantly enhanced survival of infected mice. Thus, it is probable that the ability of P. quitoc to induce a higher reserve of granulocyte-macrophage precursors in the bone marrow is of major significance in determining early resistance to infection.     

The ability of quantitative ultrasound to predict the mechanical properties of trabecular bone under different strain rates

The ability of quantitative ultrasound to predict the mechanical properties of trabecular bone under different strain rates was investigated. Ultrasound velocity (UV) and broadband attenuation (BUA) were measured for 60 specimens of human trabecular bone. Samples were divided into two equal groups and loaded in compression at the strain rates of 0.0004 and 0.08 s⁻¹. The ultimate strength, elastic modulus, and energy absorption capacity were determined for each specimen. Specimens tested at 0.08 s⁻¹ had a mean value of strength 63% higher than the specimens tested at 0.0004 s⁻¹. The elastic modulus and energy absorption capacity were 82% and 42% higher, respectively, for the higher strain rate. UV and BUA were significantly associated with most mechanical properties at both strain rates. All mechanical properties were also correlated strongly with a linear combination of UV and BUA for both the low and high loading rates. The use of ultrasound parameters may provide good clinical means for assessing the resistance of trabecular bone to both low and high energy trauma.     

双基因转染犬骨髓间充质干细胞复合HA/ZrO2生物材料新型组织工程骨的构建及其体外成骨能力的研究

目的 构建骨形态发生蛋白2(BMP-2)、血管内皮细胞生长因子165(VEGF165)双基因修饰的骨髓间充质干细胞(BMSCs)复合羟基磷灰石复合二氧化锆(HA/ZrO₂)生物材料的新型组织工程骨,并观察该组织工程骨在体外的成骨能力。方法 采用有机泡沫作为模版,干铺烧制法制备新型的蜂窝状HA/ZrO₂梯度生物材料,电镜观察新型生物材料的表面特性,生物力学试验机检测其力学性能。采取1岁龄健康beagle犬骨髓分离原代BMSCs进行培养,建立双基因修饰的BMSCs复合蜂窝状HA/ZrO₂梯度生物材料的共培养体,构建新型组织工程骨。实验分为4组:未转染组,只转染BMP-2(BMP-2组)和VEGF165(VEGF165组)单一目的基因的BMSCs,以及转染BMP-2、VEGF165共基因慢病毒的BMSCs组(BMP-2+VEGF165组)。显微镜下观察细胞在支架材料上的生长情况,用碱性磷酸酶染色检测各组细胞成骨分化能力,免疫组织化学染色检测其成骨细胞特异性蛋白骨Ⅰ型胶原及骨钙素的分泌。结果 新型材料电镜下其表面整体呈多孔状,孔径125~550 μm,各孔之间存在缝隙联结;其平均抗弯强度为812.25 MPa,最高可达987.12 MPa;共培养体建立后扫描电镜观察转染后的BMSCs在支架材料上黏附生长状况良好,双基因联合转染组细胞分泌基质旺盛;BMP-2+VEGF165组细胞碱性磷酸酶活性检测明显高于其他各组(F=1 029.398,P<0.01),免疫组织化学染色在不同阶段发现成骨细胞早晚期分泌的骨Ⅰ型胶原及骨钙素特异性蛋白。结论 新型的蜂窝状HA/ZrO₂梯度生物材料是一种合适种子细胞生长的支架材料,并且其力学满足人体四肢承重骨的需要;VEGF165、BMP-2双基因转染BMSCs后具有协同作用,能够促进其在体外的成骨分化。     

Three-dimensional knee analyzer validation by simple fluoroscopic study

Introduction: The complexity of the knee articulation makes its clinical evaluation extremely difficult. Insufficiency of existing instruments for knee evaluation prevents physicians from providing a diagnosis of injury and/or an evaluation of different treatments. To this end, our research group has developed a functional knee analyzer, which allows a three-dimensional evaluation of the knee in motion. The goal of this study is to scientifically validate the functional knee analyzer before using it in clinical setting. Materials and methods: The three-dimensional knee analyzer includes an orthoplastic exoskeleton attachment system, a kinematic tracking device, a screen for graphical display and a C⁺⁺ program with a user interface for calculating kinematic indices. A fluoroscopic study was performed on five healthy subjects with a mean age of 28. The experiment was set-up to determine the reduction of skin movement with respect to the underlying bone by using a knee exoskeleton attachment system. The root mean square (RMS) errors of markers movement about the abduction-X (RMSRx) and tibial rotation-Z (RMSRz) axes and displacement in the XZ plane (RMSpxpz) were calculated, once by placing markers directly on the skin and once on the exoskeleton attachment system. Results: Our results demonstrated that RMSpxpz, RMSRx and RMSRz were reduced by a factor of 6 (min 1.8, max 26), 4.3 (min 0.75, max 21) and 6.2 (min 2, max 26.4) on average, respectively, for four subjects out of five when the exoskeleton attachment was used.     

新型梯度复合HA/ZrO2组织工程骨支架在猕猴颈椎融合中的应用

目的 构建新型梯度复合羟基磷灰石-二氧化锆(HA/ZrO₂)组织工程骨支架,并评估其在猕猴颈椎椎间融合中的效果。方法 通过离子交联法制备壳聚糖水凝胶作为骨形态发生蛋白2(BMP-2)的缓释载体,扫描电镜下观察其微观形态,检测其载药量、包封率及缓释速率;然后分离、培养猕猴源性骨髓间充质干细胞(BMSCs),并进行碱性磷酸酶、冯库萨染色等对其进行鉴定;最后将前期制备好的BMP-2明胶/壳聚糖凝水胶缓释系统和第3代猕猴BMSCs加载于HA/ZrO₂泡沫陶瓷,以构建新型组织工程骨,并观察其形态特征。将24只雄性猕猴按照随机数字表法分成4组,其中组织工程骨组(n=8)为植入梯度复合HA/ZrO₂泡沫陶瓷负载BMP-2明胶/壳聚糖水凝胶缓释系统和第3代猕猴BMSCs,泡沫陶瓷组(n=8)为植入梯度复合HA/ZrO₂泡沫陶瓷,自体髂骨组(n=4)为植入自体髂骨,假手术组(n=4)为只对相应部位的软组织进行切开、缝合,未破坏其椎间盘;观察术后颈椎X线(术后即刻、8周、16周)、组织形态学表现(术后8周、16周)及测试相应节段的生物力学(术后16周)。结果 扫描电镜下BMP-2明胶/壳聚糖水凝胶呈3D 网状结构,内见均匀分布的壳聚糖微球,其负载BMP-2后的包封率和载药率随时间逐渐降低:第1天分别为87.4%±0.9%和58.2%±0.5%、第15天分别为45.2%±0.6%和30.1%±0.4%,累积释放率第1天为12.6%±0.11%、第15天为55%±0.16%。显微镜下观察见BMSCs的形态呈多样性,以梭形及短棒形等较常见;第3代猕猴BMSCs成骨诱导后的碱性磷酸酶、冯库萨染色以及表面特异性抗原的检测结果显示,符合BMSCs的生物学特性。不同时点的X线及组织形态学观察显示材料内部新生骨量组织工程骨组较泡沫陶瓷组明显增多;生物力学测试结果显示,在最大载荷、抗压强度和能量吸收方面假手术组均低于其他3组(P值均＜0.05),在抗压强度上组织工程骨组与自体髂骨组差异无统计学意义(P＞0.05)。结论BMP-2明胶/壳聚糖水凝胶缓释系统复合猕猴第3代BMSCs种植于HA/ZrO₂泡沫陶瓷构建的新型组织工程骨支架,能有效促进猕猴颈椎椎间融合,在影像学及组织学表现和生物力学测试方面,可达到与自体骨相似的骨代替作用。     

Intracellular localisation of Mycobacterium marinum in mast cells

AIM: To study the bacteriocidal or bacteriostatic role of mast cells during infection with Mycobacterium. METHODS: Mycobacterium marinum (M. marinum) (BAA-535/M strain) was investigated for its ability to grow at a temperature relevant to the mammalian host. Primary mast cells were differentiated from bone marrows of mice, a human mast cell line (HMC-1) and a human monocytic cell line (MonoMac6) were maintained in culture. Mice were stimulated by intraperitoneal injection of heat-killed M. marinum to study cytochemically the degranulation of peritoneal mast cells. HMC-1 cells were stimulated with M. marinum to analyse mRNA expression for inflammatory reactant genes, while HMC-1 and primary mouse mast cells were infected with M. marinum to establish in parallel cell viability (lactate dehydrogenase release and cell counts) and viable mycobacterial counts. Flow cytometry was used to assess intracellular presence of fluorescein isothiocyanate labelled M. marinum after trypan blue quenching and to measure the extent of infection-induced apoptosis or necrosis in HMC-1. A GFP expressing recombinant M. marinum strain was used to assess intracellular location by fluorescence microscopy. Light microscopy of osmium tetroxide and Gram Twort stained sections of 0.5 μm and transmission electron microscopy were undertaken as sensitive methods. RESULTS: Since its isolation, M. marinum has adapted to grow at 37 °C. This study found that M. marinum infects HMC-1 cells and primary murine mast cells, where they survive, replicate, and cause dose dependent cell damage over the analysis period of up to 120 h. Amikacin was an effective aminoglycoside antibiotic to eliminate extracellular or membrane attached M. marinum in order to adequately quantify the intracellular bacterial loads. In vivo, intraperitoneal injection of heat-killed M. marinum led to the release of mast cell granules in mice. HMC-1 cells stimulated with M. marinum showed a biphasic pattern of increased mRNA expression for LL-37 and COX-2/TNF-α during 24 h of stimulation. In HMC-1, M. marinum localised to the cytoplasm whereas in primary mast cells, M. marinum were found in vacuoles. CONCLUSION: The effector role of mast cells in infection with M. marinum can be studied in vitro and in vivo.     

Prophylaxis of osteoporosis with calcium, estrogens and/or eelcatonin: comparative longitudinal study of bone mass

Objective: To evaluate three different therapeutic regimens for the prevention of osteoporosis in natural and surgical postmenopausal women who had been found to have rapid bone loss in analytical studies. Methods: A total of 104 naturally or surgically postmenopausal women were studied, and subsequently followed-up during 1 year for avoidance of the influence of seasonal variation on bone mass, a factor overlooked in several studies. They were randomized into four groups of 26 patients each: the untreated control group (mean age 50 ± 5 years); the hormonal replacement treatment (HRT) group (mean age 48 ± 6 years), which was treated for 24 days each month with transdermal 17β-estradiol, 50 mg/day, together with medroxiprogesterone, 10 mg during 12 days; the calcium group (mean age 50 ± 4 years), which was treated with elemental calcium, 1 g/day; and the calcitonin group (mean age 50 ± 5 years), which was treated for 10 days each month with eel calcitonin, 40 IU/day and with elemental calcium, 500 mg/day. Full-body bone densitometry, for measuring total body bone mineral content (TBBMC), was carried out in all the women at baseline and 1 year. TBBMC was corrected for body weight by dividing its value by body weight (TBBMC/W). Results: After 1 year TBBMC/W was lower in every group: −2.14% (P < 0.001) in the control group; −0.14% (P = NS) in the HRT group (P < 0.05 vs. controls); −0.18% (P = NS) in the calcium group (P < 0.05 vs. controls); and −0.06% (P = NS) in the calcitonin group (P < 0.01 vs. controls; P < 0.05 vs. calcium and HRT). Conclusions: These findings show that all three treatments are effective in the prevention of postmenopausal loss of bone mass.     

人体下颈椎显微骨硬度体外测量的实验研究

目的 探讨人体下颈椎C₃~C₇椎骨显微骨硬度的分布特征及其临床意义。方法 3具新鲜成人尸体标本,分别为62岁男性(标本A)、45岁女性(标本B)、58岁男性(标本C),由河北医科大学解剖学教研室提供。取其下颈椎C₃~C₇段脊柱,剔除附着软组织。每个椎骨分为椎体区和附件区两部分,使用高精慢速锯分别经椎体中部垂直于椎体上下终板、右侧椎弓根长轴、左侧上下关节突长轴切割3 mm厚骨切片各1片, 并用砂纸打磨,15块椎骨共制成45片骨切片。应用维氏显微硬度测量仪测量骨组织切片不同区域皮质骨和松质骨的显微硬度值,每一个区域选取5个有效显微骨硬度值,全体有效值的平均值作为该区域的硬度值。结果 15块椎骨共计获得825个有效显微骨硬度测量值。 C₃~C₇总体骨硬度值为11.10～47.80 HV,其中皮质骨为(26.04±4.84) HV、松质骨为(22.92±4.78) HV。椎体区皮质骨硬度值为(25.46±4.86) HV、松质骨硬度值为(21.10±4.97) HV,附件区皮质骨硬度值为(26.50±4.78) HV、松质骨硬度值为(24.75±3.80) HV,附件区高于椎体区,差异均有统计学意义(t=2.800、4.978, P值均＜0.05)。3具尸体标本各自的下颈椎在不同部位的骨显微硬度值不同,但椎体区的皮质骨与松质骨骨硬度值均低于附件标本的皮质骨与松质骨骨硬度,其中松质骨之间的差异均有统计学意义(t_A=4.316、t_B=2.364、t_C=2.107, P值均＜0.05);而皮质骨中,仅标本B的差异有统计学意义(t=2.498,P＜0.05)。C₃~C₇各椎骨不同部位的硬度值分布规律与总体一致:椎体区的骨硬度值均低于附件区;其中C₃、C₅、C₆、C₇松质骨的骨硬度值差异具有统计学意义(P值均＜0.05)。 附件分区中,上关节突皮质骨骨硬度低于椎弓根、椎板、横突、下关节突皮质骨骨硬度,差异具有统计学意义(F=8.590, P＜0.05);椎体分区中,下终板皮质骨骨硬度高于上终板和外周终板皮质骨骨硬度,差异具有统计学意义(F=16.365, P＜0.05)。结论 下颈椎椎骨不同部位、不同区域的骨显微硬度存在差异,附件区的皮质骨/松质骨骨硬度分别高于椎体区的皮质骨/松质骨骨硬度。该分布规律是人体活动过程中适应应力应变的生理改变,可以为三维有限元分析、3D打印及术前模拟提供数据支持。     

Quantitative peripheral computed tomodensitometric study of cortical and trabecular bone mass in relation with menopause

Changes in total, cortical and trabecular bone mass were studied using quantitative peripheral computed tomodensitometry on the forearm of 58 normal eugonadal premenopausal women and 116 normal postmenopausal women to evaluate the evolution of bone components with age. In premenopausal women, no changes were seen in any bone component. In postmenopausal women, only trabecular bone mass diminished in the first 5 years after menopause (P < 0.05). It continued to decrease in the next 5 years (P < 0.05), but not later. Cortical bone mass experienced a significant loss 6–10 years after menopause (P < 0.001), and more than 15 years after menopause (P < 0.0005). These results are similar to those obtained with other techniques, and document the differing behavior of the cortical and trabecular bone components with years of menopause.     

乳腺癌骨转移发生骨相关事件的危险因素及其对患者生存期的影响

目的 探讨乳腺癌骨转移发生骨相关事件(SREs)的危险因素及SREs对骨转移患者生存期的影响。方法 纳入2010年1月—2017年6月上海交通大学医学院附属瑞金医院收治的乳腺癌骨转移患者共123例进行回顾性研究,123例患者均为女性,按末次随访时是否发生SREs分为不伴SREs组与伴SREs组,对比两组患者的年龄、乳腺癌病理类型与分级、生物学标记表达特征、腋窝淋巴结侵犯与否、骨转移时间、骨转移灶数量等临床因素。分别采用χ²检验和logistic回归分析进行单因素、多因素分析SREs发生的危险因素。两组患者的预后生存差异采用Kaplan-Meier法进行分析。结果 123例乳腺癌骨转移患者,年龄23～78(53.9±11.3)岁,不伴SREs组与伴SREs组分别为61例、62例。单因素分析按P≤0.1纳入多因素分析,结果显示,两组患者腋窝淋巴结是否受累、骨转移时间、骨转移灶数目的及骨外转移差异均有统计学意义(P值均＜0.1),而其余相关临床特征差异均无统计学意义(P值均＞0.1)。多因素分析显示,两组患者腋淋巴结转移侵犯、多发骨转移灶的差异均有统计学意义(P值均＜0.05)。伴SREs组患者共发生SREs 95例次,发生频率由高到低依次为:骨放疗34例次(35.8%)、病理性骨折32例次(33.7%)、脊髓压迫13例次(13.7%)、骨科手术9例次(9.5%)、高钙血症7例次(7.4%)。生存分析结果显示,不伴SREs组与伴SREs组患者中位骨转移生存时间分别为54个月与35个月,组间比较差异有统计学意义(P＜0.05)。结论 对乳腺癌骨转移患者而言,肿瘤腋窝淋巴结侵犯与多发骨转移灶是发生SREs的危险因素,而伴发SREs预示着预后不佳。