抗纤维化与促“H”型血管核壳结构生物支架修复临界骨缺损

背景:在骨组织愈合过程中,促进新生骨的血管化是加速骨组织修复的常用策略,然而骨缺损修复过程中过快的纤维化进程常常被忽略。目的:设计并制备一种具有调节新生骨痂内纤维化及血管化进程的核壳结构仿生支架,表征其物理学特征,验证其体内外抗纤维化与促成骨性能。方法:制备具有调节新生骨痂内纤维化及血管化进程的核壳结构仿生支架,外层壳结构由聚己内酯静电纺丝纳米纤维负载成纤维细胞活化蛋白抑制剂组成,内层核结构由甲基丙烯酸酐明胶水凝胶负载去铁胺组成,表征静电纺丝和水凝胶的物理学特征,利用活死染色与CCK-8实验验证材料的生物相容性。通过成纤维细胞体外实验分析支架壳结构的抗纤维化作用,通过MC3T3-E1细胞体外实验分析支架壳结构中成纤维细胞活化蛋白抑制剂的促成骨作用,通过人脐静脉内皮细胞分析支架核结构中去铁胺的促血管形成作用。通过大鼠临界骨缺损实验评估核壳结构仿生支架的骨修复作用。结果与结论:①核壳结构仿生支架具有良好的生物相容性,静电纺丝技术制备的聚己内酯电纺纤维具有疏水性,在物理层面上有效阻隔外源性纤维组织长入,电纺纤维膜在2周内可有效释放抗纤维化药物成纤维细胞活化蛋白抑制剂,释放的抗纤维化药物可以抑制骨缺损周围成纤维细胞的生长、黏附,有效降低成纤维相关蛋白的表达,同时可促进MC3T3-E1细胞成骨蛋白的表达,加快其矿化速度;支架核结构中的去铁胺可促进人脐静脉内皮细胞的迁移、成管能力,并促进其强烈表达“H”血管特征性蛋白。②在SD大鼠的股骨制造临界骨缺损模型中,相较于聚己内酯膜,核壳结构仿生支架实现了骨缺损的有效修复。③结果表明,核壳结构仿生支架在预防骨痂过度纤维化的同时促进新生骨痂内“H”血管形成,能有效避免骨不连的发生,加速临界骨缺损修复进程。

增强自噬的可注射水凝胶微球改善软骨微环境抗软骨细胞衰老

背景:细胞衰老是骨关节炎的重大危险因素之一,目前尚无广泛认可的针对衰老细胞的抗骨关节炎治疗策略。目的:制定可行的针对骨关节炎中衰老细胞的治疗策略。方法:采用薄膜分散法制备包封雷帕霉素的阳离子脂质体RAPA@Lipo,合成甲基丙烯酰化透明质酸水凝胶,将RAPA@Lipo加入甲基丙烯酰化透明质酸水凝胶水相液中,利用微流控设备制成水凝胶微球,再于紫光光照下交联成固体水凝胶微球(RAPA@Lipo@MS)。将人原代软骨细胞分别与RAPA@Lipo、 RAPA@Lipo@MS共培养,采用CCK-8法、活/死染色评价材料的生物相容性。将大鼠原代软骨细胞分4组培养:正常对照组常规培养48 h,造模组加入H2O2刺激24 h建立衰老细胞模型,RAPA@Lipo组、RAPA@Lipo@MS组建立衰老细胞模型后分别加入RAPA@Lipo、RAPA@Lipo@MS培养24 h,培养结束后,采用免疫荧光观察p62及Ⅱ型胶原蛋白的表达,RT-PCR检测白细胞介素6、基质金属蛋白酶13、Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚糖及ADAMTS-5的m RNA表达。结果与结论:(1)CCK-8检测、活/死染色结果显示,RAPA@Lipo与RAPA@Lipo@MS均具有良好的生物相容性;(2)与正常对照组相比,造模组细胞p62蛋白表达升高(P <0.05),Ⅱ型胶原蛋白表达降低(P <0.05),白细胞介素6、基质金属蛋白酶13及ADAMTS-5的m RNA表达升高(P <0.05),Ⅱ型胶原及聚集蛋白聚糖m RNA表达降低(P <0.05);与造模组比较,RAPA@Lipo@MS组p62蛋白表达降低(P <0.05),Ⅱ型胶原蛋白表达升高(P <0.05),白细胞介素6、基质金属蛋白酶13及ADAMTS-5的m RNA表达降低(P <0.05),Ⅱ型胶原及聚集蛋白聚糖m RNA表达升高(P <0.05);(3)结果表明,RAPA@Lipo@MS通过增强自噬控制体内细胞质量、减少体内的衰老细胞,局部清除骨关节炎中的衰老细胞和衰老相关分泌表型因子,以此减缓骨关节炎的进展,创造一个促再生的软骨微环境。

桡骨远端骨折治疗方式的选择与挑战

桡骨远端骨折是指发生在距离桡骨远端关节面3 cm以内的骨折,该部位是松质骨与密质骨的交界处,也是骨端和骨干的交界处,解剖结构上较为薄弱,因此在外力作用下容易发生骨折[1]。桡骨远端骨折常见于65岁以上老年人,女性较男性多见,常伴有桡腕关节及下尺桡关节的破坏[2]。根据受伤机制和骨折形态的不同,桡骨远端骨折可以分为多种类型。随着社会经济和医疗技术的不断发展,针对桡骨远端骨折的治疗方式和理念也发生了巨大变化[3]。大部分桡骨远端骨折可以通过保守治疗(如手法复位、石膏或夹板外固定)获得良好的预后。但对于涉及关节面、移位明显的骨折或手法复位后难以维持稳定的骨折,则需要手术治疗。因此,选择合适的治疗方式对于减少并发症、改善预后具有重要意义。本文拟从桡骨远端解剖结构、损伤机制和骨折类型出发,探讨不同治疗方式的优缺点、适应证、操作细节及临床效果,以期为临床医生和患者提供有价值的参考。

β-蜕皮甾酮促进小鼠前成骨细胞体外增殖及诱导成骨分化

背景:β-蜕皮甾酮作为“植物类雌激素”不仅具有刺激蛋白质合成,促进碳水化合物和脂质代谢,缓解高血糖、高脂血症,以及保护内皮细胞免于凋亡并诱导其增殖的多种生物活性,而且有学者报道其在治疗骨质疏松症、骨折和其他骨骼炎症性疾病方面也有着重要的作用。目的:观察β-蜕皮甾酮对小鼠前成骨细胞(MC3T3-E1细胞)体外增殖的影响,以及在安全剂量下,β-蜕皮甾酮是否对该细胞具有诱导成骨分化的作用。方法:取第4代MC3T3-E1细胞在成骨诱导分化培养基中培养7,10,14,21,28 d后,检测细胞不同时间段成骨分化蛋白(碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原蛋白、骨桥蛋白以及钙化结节)的表达量,以鉴定该细胞是否具有成骨分化的能力;然后将MC3T3-E1细胞接种于含不同终浓度β-蜕皮甾酮(0.01,0.1,1,10,100μmol/L)的诱导培养基中,分别于第1,2,3,4,5,6,7天利用CCK8法检测细胞的增殖活性;最后设置对照组(普通诱导培养基组)和实验组(普通诱导培养基+β-蜕皮甾酮),在相同条件下进行培养,并测定不同时间段各组细胞成骨标志蛋白的表达量。结果与结论:①MC3T3-E1细胞在成骨诱导培养基刺激下,第10天碱性磷酸酶染色以及Ⅰ型胶原蛋白荧光染色表达较高,同时碱性磷酸酶活性检测也验证了这一结果(P<0.05);诱导培养第14天骨桥蛋白免疫细胞化学染色也有明显表达;茜红素染色显示成骨诱导后的细胞较对照组结节数量明显增加,第28天比第21天的钙结节形成数目更多、直径更大、颜色更深;②CCK 8法测得β-蜕皮甾酮对MC3T3-E1细胞作用5 d后增殖活性达到最佳,促增殖活性最佳剂量为0.01μmol/L、0.1μmol/L,2种浓度之间差异无显著性意义(P>0.05);③实验组细胞经β-蜕皮甾酮诱导培养第10天较对照组细胞碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原蛋白表达更高;第14天实验组细胞内骨桥蛋白、骨钙素表达更高;第28天2组钙结节染色无明显差异;④结果说明,β-蜕皮甾酮能促进MC3T3-E1细胞体外增殖,且在安全剂量下能提高MC3T3-E1细胞向成骨细胞分化的能力。

锁定螺钉辅助髋臼杯不同固定方式的有限元分析

背景:人工髋关节置换后失败的一个重要原因是假体无菌性松动。传统髋臼杯固定方式在维持臼杯初始稳定性上仍然存在争议,进一步改进臼杯的固定方式来增加其稳定性是一种可以考虑的方法。目的:分析锁定螺钉辅助髋臼杯固定方式的可行性和优越性。方法:通过软件Solidworks重建髋臼杯和螺钉并加以组配,对比3种方式下(髋臼杯、髋臼杯和普通松质骨螺钉、髋臼杯和锁定松质骨螺钉)髋臼杯、螺钉受到的应力以及髋臼杯受到的剪切力。结果与结论:①建立的髋臼杯与螺钉的有限元模型几何相似性好,能用于有限元分析;②组配有锁定螺钉的髋臼杯受到的应力和剪切力较单独的髋臼杯和组配普通螺钉的髋臼杯小;③锁定螺钉承受应力较普通螺钉增高,能有效地分散髋臼杯受到的剪切力;④提示组配锁定螺钉来固定髋臼杯可有效防止髋臼杯不稳、假体松动的可能;较传统方式能更好地为髋臼杯提供稳定性,为后期骨组织长入维持力学环境;较组配普通螺钉方式引起的承载应力能力有限、抗髋臼杯剪切力偏低等情况优越。

股骨颈动力交叉钉系统与空心加压螺钉治疗中青年股骨颈骨折的疗效比较

目的比较股骨颈动力交叉钉系统(femoral neck system,FNS)与传统3枚空心加压螺钉(cannulate compression screw,CCS)治疗中青年股骨颈骨折患者的临床效果。方法回顾分析2018年1月—2020年9月收治且符合选择标准的82例中青年股骨颈骨折患者临床资料,根据手术方式不同分为FNS组(24例)和CCS组(58例)。两组患者性别、年龄、身高、体质量、致伤原因、合并症、骨折部位、骨折分型(Garden分型及Pauwels分型)等一般资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。记录并比较两组患者手术时间、术中出血量、并发症发生情况(骨不连、股骨头坏死、股骨颈短缩等)、术后2 d疼痛视觉模拟评分(VAS)、骨折临床愈合时间、术后髋关节Harris评分。结果两组患者均顺利完成手术,FNS组患者手术时间及术后2 d VAS评分均显著低于CCS组(P<0.05);两组术中出血量比较差异无统计学意义(t=0.263,P=0.796)。两组患者均获随访,CCS组随访时间6~18个月,平均13.6个月;FNS组随访时间3~12个月,平均7.3个月。两组均未发生内固定物松动并发症,CCS组发生股骨头坏死2例、骨不连1例、股骨颈短缩13例,FNS组仅发生2例股骨颈短缩,两组并发症发生率(27.6%vs. 8.3%)比较差异有统计学意义(χ^(2)=36.670,P=0.015)。CCS组3例因骨不连、股骨头坏死二期行人工髋关节置换术,余55例骨折均达临床愈合;FNS组中6例患者因随访时间不足6个月未纳入统计,余18例骨折均达临床愈合;两组骨折愈合时间比较差异有统计学意义(t=4.481,P=0.000)。FNS组术后髋关节Harris评分差值显著高于CCS组,两组术后9个月Harris评分均显著高于术后6个月,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 FNS能加速中青年患者股骨颈骨折的愈合,使患者可以尽早开始功能锻炼,从而降低了相关并发症发生率。

骨搬运联合锁定钢板与传统骨搬运术治疗胫骨骨缺损的疗效比较

目的 探讨骨搬运联合锁定钢板(bone transport with a locking plate,BTLP)与Ilizarov支架或Orthofix支架行传统骨搬运术治疗胫骨骨缺损的疗效差异。方法 回顾分析2016年1月—2020年9月符合选择标准的60例胫骨开放性骨折患者临床资料,患者分别采用BTLP(BTLP组,n=20)、Ilizarov支架(Ilizarov组,n=23)、Orthofix支架(Orthofix组,n=17)进行骨搬运治疗。3组患者性别、年龄、致伤原因、受伤至入院时间、胫骨骨折分型、骨缺损长度以及合并症等一般资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。比较3组截骨延长术手术时间、骨搬运支架带架时间、外固定指数及术后并发症发生情况;骨重建完成(拆除支架)后,采用Ilizarov方法应用研究学会(ASAMI)评价标准评定骨愈合及功能恢复情况。结果 3组患者均获随访,随访时间13~45个月,平均20.4个月。BTLP组截骨延长术手术时间短于Ilizarov组,骨搬运支架带架时间及外固定指数均低于Ilizarov组和Orthofix组,差异均有统计学意义(P<0.05)。Ilizarov组骨折愈合22例、延迟愈合1例,Orthofix组分别为16、1例,BTLP组分别为18、2例,组间比较差异无统计学意义(P=0.824)。骨重建完成后根据ASAMI评价标准,BTLP组骨愈合评价优于Orthofix组,功能评价优于Ilizarov组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后BLTP组4例(20%)、Ilizarov组18例(78%)、Orthofix组12例(70%)发生并发症,BTLP组并发症发生率低于Ilizarov组和Orthofix组(P<0.05)。结论 BTLP治疗胫骨骨缺损安全、有效,并且在截骨延长术手术时间、外固定指数、患肢功能恢复方面较传统骨搬运术有明显优势。