氧化石墨烯材料在骨缺损修复中的作用研究进展

外伤、感染、肿瘤等导致的骨缺损是临床治疗难点,而目前自体或异体骨移植的治疗方法应用受限,使得骨缺损临床疗效不佳,寻找新的治疗方法迫在眉睫。氧化石墨烯是一种导电性能良好、高比表面积、力学性能优异、材料稳定,以及具有良好生物相容性和低毒性的新型材料,将其与天然材料如明胶、丝素蛋白、胶原蛋白等或者人工合成材料如聚乳酸、聚醚醚酮、生物玻璃等结合形成性能独特的骨缺损修复材料,将会为骨缺损患者带来福音。

骨科可降解镁合金生物材料的研究进展

多项动物体内实验及临床研究结果表明镁合金在生物体内具有良好的骨诱导性、自发降解性及较高的生物安全性,但同时也存在降解速度过快、产生气体的问题。镁合金是骨科可降解材料的研究热点,作为新型内植物材料,可以在体内自发降解,具有较高的生物安全性;其密度和弹性模量与人体骨非常接近,在骨折及骨缺损修复治疗方面有很好的应用前景。随着材料制造技术的发展,通过镁的合金化技术控制镁合金在体内降解速度,在一定程度上解决了镁在生物体内降解过快的难题。本文将从镁的合金化以及目前存在的主要问题进行综述。

miR⁃138⁃5p在骨关节炎中作用机制的研究进展

miR⁃138⁃5p作为一种微小RNA,在骨关节炎发病中起重要调节作用,其可通过NF⁃κB、Wnt/β⁃catenin、PI3K/AKT等信号通路作用调节细胞的炎症、细胞凋亡与增殖、基质降解等生物学过程进而影响骨关节炎的发生和发展。笔者就miR⁃138⁃5p对骨关节炎作用机制的研究进展作一综述。

镁元素及镁材料在关节软骨损伤修复中的作用及机制研究进展

软骨损伤是由炎症、创伤、肿瘤等造成的,由于关节软骨自身解剖因素,使其损伤后的愈合能力较差,制备组织工程材料促进软骨损伤修复备受研究者关注。镁元素及镁材料因其良好的生物安全性、生物相容性、可降解性及可获得性受到广泛关注,其在骨关节炎等软骨损伤修复中起到重要作用,笔者就镁元素及镁材料在关节软骨损伤修复中的作用及机制作一综述。

可降解生物医用金属在骨折内固定修复应用的研究进展

临床上不稳定骨折、非手术治疗失败的骨折愈合通常需要内固定物辅助固定,以提供稳定环境。传统的内固定物材料具有较强的机械强度,但存在产生"应力遮蔽"及潜在炎症的可能。因此,学者开始寻找传统耐腐蚀金属内植物的替代物。目前可降解的生物金属材料是研究热点,其中镁合金、锌合金具有成为临床内固定材料的潜力。本文综述了可降解生物医用金属中的镁合金和锌合金在骨折内固定应用的研究及进展。

镁合金骨植入材料表面改性的研究进展

镁合金材料作为可生物降解植入材料因其可在体内逐渐降解、吸收、消耗和排泄,手术区域愈合后无需二次手术取出。该材料有良好的生物降解性和生物相容性,有与骨骼相似的机械性能,使其在临床上被广泛研究。然而,镁合金在生物体内易腐蚀,限制了其作为骨植入材料的应用。本文从镁合金的腐蚀机理出发,对近年来通过镁合金骨植入材料表面改性从而控制材料的降解速率和改善生物相容性的研究作一综述。

β-catenin基因敲减与Sox9过表达联合对人间充质干细胞早期成软骨分化作用的实验研究

背景:β-catenin基因抑制人间充质干细胞(hMSCs)成软骨分化,而Sox9基因促进hMSCs成软骨分化,但两者联合在hMSCs早期成软骨分化中的作用及其可能机制目前尚不明确。目的:探究β-catenin基因敲减与Sox9过表达联合对hMSCs早期成软骨分化的作用。方法:将骨髓来源hMSCs分为4组:阴性对照组,β-catenin基因敲减组,Sox9过表达组,β-catenin基因敲减与Sox9过表达联合组,加入成软骨分化培养基培养7 d。转染24 h,RT-PCR检测β-catenin基因敲减效率与Sox9过表达效率,RT-PCR检测COL2A1和ACAN的m RNA表达量,番红固绿染色、甲苯胺蓝染色、免疫细胞化学检测COL2A1和Aggrecan蛋白。结果:RT-PCR结果显示转染成功,β-catenin基因敲减效率与Sox9过表达效率较高(P<0.05)。β-catenin基因敲减与Sox9过表达联合组中COL2A1和ACAN的mRNA表达量显著高于其他3组(P<0.05),软骨成分染色更深(P<0.05)。免疫组化结果显示β-catenin基因敲减与Sox9过表达联合组的COL2A1和Aggrecan蛋白表达量显著高于其他3组(P<0.05)。结论:β-catenin基因敲减与Sox9过表达联合对hMSCs早期成软骨分化有促进作用。

沉默信息调节因子1对软骨损伤修复机制的研究进展

软骨容易受到内外界环境影响造成损伤,但因其缺乏神经、血管和淋巴等组织,所以自我修复能力有限,在这一过程中长寿基因沉默信息调节因子1(SIRT1)发挥重要作用。软骨受损后,软骨合成分解代谢紊乱,SIRT1基因可通过影响软骨细胞炎症反应、氧化应激等因素调控软骨损伤进程。在分子机制中,SIRT1基因具有调节软骨稳态的重要作用,其可通过Notch、BMP、Wnt/β-catenin等信号通路对软骨损伤修复进行调节。在本综述中,阐述了SIRT1基因在病理生理条件下对软骨的保护作用及可能的修复机制,为恢复软骨稳态、实现软骨代谢平衡相关研究提供理论支撑。

软骨细胞中SIRT1基因敲减后作用状态不明确信号通路及对相关疾病或功能的影响

背景:沉默信息调节因子1以去乙酰化的方式调控软骨细胞中相关蛋白的功能,参与软骨细胞增殖分化,促进软骨缺损修复。目的:利用高通量技术筛选软骨细胞中沉默信息调节因子1基因敲减后作用状态不明确的信号通路以及产生变化的疾病或功能。方法:取处于对数生长期的小鼠ATDC5软骨细胞,分2组转染:对照组转染沉默信息调节因子1基因敲减阴性对照慢病毒,实验组转染沉默信息调节因子1基因敲减慢病毒。转染72 h后,利用小鼠基因表达谱芯片GeneChip®Mouse Genome 4302.0 Array检测mRNA的基因层面变化情况,应用生物信息学技术筛选激活或抑制不明确的信号通路以及这些信号通路相关因子,并分析疾病或功能模块的富集情况。结果与结论:①沉默信息调节因子1基因敲减后,小鼠ATDC5软骨细胞中激活或抑制状态不明确的信号通路有245条;②根据-log(P-value)排序选择排前20的激活或抑制状态不明确信号通路中的因子情况进行报道,包括IGFBP4、TGFBR1、CTGF、COL4A5、LHX2、IL1RL1、KLF6等;③根据-log(P-value)进行排序,细胞生长和增殖、生物体存活和细胞死亡与存活等14个疾病和功能密切相关模块明显变化;根据差异基因数量排序,生物体损伤和异常、癌症和细胞死亡与存活3个疾病和功能密切相关模块明显变化;根据-log(P-value)与差异基因数量综合排序,固有免疫应答这一疾病和功能模块被显著激活。

白藜芦醇在骨关节炎中的作用及机制研究进展

骨关节炎(osteoarthritis, OA)是由衰老、肥胖、创伤、遗传等多因素引起的慢性退行性疾病,是临床上骨科医生面临的棘手疾病,该病给患者及其家庭带来了沉重的负担。白藜芦醇是一种具有抗炎、抗氧化等作用的天然化合物,可通过影响软骨衰老、软骨基质代谢、软骨损伤等作用参与OA的发生发展进程,这一过程可能与核因子-κB(NF-κB)、Toll样受体4(TLR4)、细胞外信号调节激酶(ERK)等信号通路的调控有关。本文拟就白藜芦醇在OA进程中的作用及其可能机制的研究进展作一综述,以期为相关研究提供参考。

PTEN基因在周围神经损伤修复中的作用机制研究进展

周围神经损伤是影响人类健康的重大疾病之一,由于该病损伤修复机制阐述不明,使其治疗效果不佳,也因此成为临床领域骨科医生的治疗难点。近年来,第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源基因(phosphatase and tensin homologue deleted on chromosome 10,PTEN)在周围神经损伤修复中研究较多,本文就PTEN基因通过调控周围神经损伤后的突触再生、炎性及免疫反应、神经元凋亡、神经营养相关因子等过程以及核因子-κB(NF-κB)、磷脂酰肌醇激酶/蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白(PI3K/AKT/mTOR)、非受体酪氨酸激酶/信号传导及转录激活蛋白(Jak/stat)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)等信号通路的作用影响周围神经损伤后的修复进程作一综述,为相关研究提供便利。

Wnt5a基因在骨关节炎中作用机制的研究进展

骨关节炎(osteoarthritis,OA)是由于关节软骨退变丢失导致的一种临床常见慢性退行性疾病,给患者及国家带来沉重医疗负担,对其机制深入研究有利于临床加强对OA的治疗。近年研究发现,无翅型MMTV整合位点家族成员5A(Wnt5a)基因在OA的发病及进展中有重要作用,其可以影响OA的独立发病因素如衰老、代谢所致肥胖、创伤等参与OA的发病,并可以通过经典(Wnt/β-catenin)及非经典(Wnt/Ca^(2+)和Wnt/Planar polarity等)Wnt通路参与OA的调控。本文就Wnt5a基因在OA中的作用及机制作一综述,为相关研究提供便利。

Wnt5a基因慢病毒的构建与RSC96雪旺细胞的感染研究

目的 构建大鼠Wnt5a基因慢病毒并感染RSC96雪旺细胞,观察慢病毒感染情况及Wnt5a表达情况。方法 设计大鼠Wnt5a基因特异性RNAi序列,构建并包装成可感染细胞的慢病毒,感染RSC96雪旺细胞后通过Celigo观察细胞中荧光表达,并通过实时荧光定量聚合酶链反应(RT-q PCR)检测细胞中Wnt5am RNA的表达情况。结果 构建的Wnt5a基因慢病毒在感染RSC96雪旺细胞后可表达绿色荧光,细胞中Wnt5am RNA的平均表达量为0.206±0.056。结论 Wnt5a基因慢病毒构建成功,可为研究Wnt5a调控的周围神经损伤修复时雪旺细胞功能的相关研究提供便利。

结缔组织生长因子对肌腱细胞Ⅰ、Ⅲ型胶原分泌的影响

背景:肌腱断裂是骨科常见的棘手问题,而肌腱细胞中胶原分泌影响到肌腱断裂的修复过程,结缔组织生长因子影响组织器官的纤维化过程,对细胞胶原的分泌有重要的作用,但其对肌腱细胞胶原分泌的作用却鲜有报道。目的:通过不同质量浓度的结缔组织生长因子刺激体外培养的原代鸡肌腱细胞,观察细胞中Ⅰ、Ⅲ型胶原的表达情况。方法:选取8周来亨鸡6只,麻醉处死后取屈趾深肌腱行肌腱细胞原代培养,行Ⅰ、Ⅲ型胶原免疫荧光鉴定;取4代的原代肌腱细胞,通过不同质量浓度(0,5,10,20,50,100,200,500μg/L)的结缔组织生长因子刺激4 d,分别行实时荧光定量PCR及酶联免疫吸附测定法检测不同组别肌腱细胞中Ⅰ、Ⅲ型胶原mRNA及蛋白的表达情况。结果与结论:(1)Ⅰ、Ⅲ型胶原免疫荧光鉴定原代培养的细胞为肌腱细胞;(2)实时荧光定量PCR检测提示结缔组织生长因子刺激后肌腱细胞中Ⅰ、Ⅲ型胶原mRNA的表达量均增加;(3)酶联免疫吸附测定法检测提示结缔组织生长因子刺激后肌腱细胞中Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白的表达量均增加(P<0.01),且两者均随结缔组织生长因子质量浓度的升高而逐渐增高,20μg/L及50μg/L的结缔组织生长因子可能是体外刺激肌腱细胞分别生成Ⅰ、Ⅲ型胶原的最佳作用浓度;(4)在一定范围内,结缔组织生长因子能够促进鸡原代肌腱细胞中Ⅰ、Ⅲ型胶原的分泌。

沉默信息调节因子1基因敲减后ATDC5小鼠软骨细胞中被激活细胞退变相关信号通路及差异因子的表达

背景:软骨细胞退变常导致骨关节炎、椎间盘退变、半月板退变等骨科常见疾病,沉默信息调节因子1(silent information regulator 1,SIRT1)基因与软骨细胞退变关系密切,当敲减ATDC5小鼠软骨细胞系中SIRT1基因后,可通过软骨细胞退变相关信号通路的作用影响细胞功能,进而影响骨科疾病的进程。目的:探讨SIRT1基因敲减后ATDC5小鼠软骨细胞中显著激活的软骨细胞退变相关信号通路情况及差异因子的表达情况。方法:携载或不携载SIRT1基因的慢病毒转染ATDC5细胞后,分为对照组(转染携载阴性对照慢病毒ATDC5细胞组)和实验组(转染携载SIRT1基因慢病毒ATDC5细胞组)。提取不同组别细胞中总RNA并进行质检,基因芯片检测细胞中编码RNA核酸的表达情况,结合生物信息学分析,寻找显著激活的软骨细胞退变相关信号通路,并对其中部分信号通路的差异变化因子进行阐述。结果与结论:①发现SIRT1基因敲减后ATDC5细胞中被显著激活的信号通路有42条;②选择了其中被显著激活的5条与软骨细胞退变相关且研究较少的信号通路:肝细胞生长因子信号通路(ETS1、PIK3CA、NRAS、PIK3C2A、FGFR2、ELF1、FGFR3、CDKN1A、AKT3、FRS2、PRKD3、MAP3K2)(Ratio=0.1390,Z-score=2.673)、神经调节因子信号通路(RPS6KB1、STAT5A、MTOR、BTC、HBEGF、RNF41)(Ratio=0.1360,Z-score=2.309)、胰岛素受体信号通路(TSC1、EIF4EBP1、PRKAR2B、PPP1R12A、TSC2)(Ratio=0.1060,Z-score=2.138)、趋化因子受体4信号通路(PAK4、EGR1、RHOJ、RHOB、PLCB1、GNG5)(Ratio=0.0970,Z-score=2.500)、肌动蛋白细胞骨架信号通路(ABI2、BRK1、PIP4K2B、MYLK、IQGAP1、ARPC1A、ACTA2、EZR、SSH2、ACTG1、IQGAP3)(Ratio=0.0921,Z-score=2.236)进行汇报,从而为研究软骨细胞退变相关疾病提供新颖靶点。

慢病毒介导PTEN基因表达降低的RSC96施万细胞系模型建立

背景:第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源基因(phosphatase and tensin homologue deleted on chromosome 10,PTEN)是一种抑癌基因,可以通过调节PI3K/AKT/mTOR等信号通路在细胞增殖凋亡中起到作用。最新研究证实,PTEN可在脊髓损伤、周围神经缺损等骨科疾病中起到重要作用,而相关的细胞模型却鲜有报道。目的:构建携载大鼠PTEN基因的慢病毒载体,建立PTEN基因表达降低的RSC96施万细胞系模型。方法:设计大鼠PTEN基因RNAi序列,将其构建并包装成可转染的慢病毒,转染RSC96施万细胞后,通过RT-PCR检测RSC96施万细胞中PTEN基因的表达情况。结果:成功构建病毒滴度为8E+8TU/ml的PTEN-RNAi慢病毒,将其转染RSC9施万细胞后,细胞中PTEN基因的相对表达量为0.2322±0.0187,敲减效率为76.78%,与阴性对照慢病毒转染组(1.0044±0.0022)相比,差异有统计学意义(P<0.01)。结论:成功建立PTEN基因表达降低的RSC96施万细胞系模型,为研究PTEN基因相关的创伤骨科、脊柱外科、手外科疾病提供实验基础。

股骨髓腔灌注氨甲环酸对髓内钉治疗老年股骨转子间骨折围手术期隐性失血及术后血栓风险的影响

目的:探讨股骨近端防旋髓内钉(PFNA)固定术中股骨髓腔局部灌注氨甲环酸(TXA)对老年股骨转子间骨折患者围手术期隐性失血及术后血栓风险的影响。方法:回顾性分析2019年1月至2020年12月收治的63例老年股骨转子间骨折患者,37例在PFNA术中局部应用TXA纳入TXA组,26例术中不采用TXA的患者作为非TXA组。比较两组术中出血量、隐性失血量、围手术期抽血指标(血常规、凝血功能、血白蛋白)、输血情况、术后下肢深静脉血栓及肺栓塞情况等。结果:与非TXA组相比,TXA组围手术期有较低的隐性失血量[(192±205)ml vs.(578±277)ml,P<0.001]、隐性失血量占总血容量比例(4.95%±4.93%vs.16.60%±8.62%,P<0.001)、总失血量[(299±213)ml vs.(666±303)ml,P<0.001]。TXA组围手术期输血患者比例也低于非TXA组(24.3%vs. 75.7%,P<0.001)。凝血功能方面,TXA组能防止凝血酶原时间增加,使其更接近正常值。TXA组患者均未出现深静脉血栓及肺栓塞等术后并发症。结论:PFNA术中髓腔灌注TXA能有效地减少老年股骨转子间骨折患者术后隐性失血量,降低同种异体输血率,且对凝血功能影响少,不增加血栓风险,为临床上老年股骨转子间骨折治疗及加速康复提供更安全的辅助方法。

磷酸肌酸改性壳聚糖水凝胶干预大鼠骨髓源性巨噬细胞极化和炎症因子的表达

背景:巨噬细胞极化介导的炎症反应在骨关节炎、类风湿关节炎等慢性炎症性疾病中发挥着重要作用。磷酸肌酸改性壳聚糖水凝胶在组织修复中表现出良好的潜在应用前景,但该水凝胶对巨噬细胞极化与炎症因子表达的作用尚不清楚。目的:探究磷酸肌酸改性甲基丙烯酸酐化壳聚糖水凝胶对巨噬细胞极化和炎症因子表达的影响。方法:采用一步冻干法制备水溶性良好的磷酸肌酸改性甲基丙烯酸酐化壳聚糖,在低毒性引发剂及紫外光照下进一步制备水凝胶。提取SD大鼠骨髓源性巨噬细胞,培养7 d后分3组培养:对照组加入细胞完全培养基;脂多糖组加入含脂多糖的细胞完全培养基;壳聚糖水凝胶组加入冻干水凝胶样品与含脂多糖的细胞完全培养基。利用CCK-8法检测细胞活性,RT-PCR、ELISA、Western Blot和免疫荧光技术检测巨噬细胞极化及其炎症因子表达情况。结果与结论:①CCK-8实验检测显示,培养1,3,5 d后,3组细胞活性比较差异无显著性意义(P>0.05);②Western Blot和免疫荧光染色结果表明,与对照组比较,脂多糖组培养1,3 d的M2型巨噬细胞表面标志物CD206蛋白表达下调(P<0.05),ARG1蛋白表达上调(P<0.05);与脂多糖组比较,壳聚糖水凝胶组培养3 d的CD206、ARG1蛋白表达均上调(P<0.05);③ELISA与RT-PCR检测结果显示,与对照组相比,脂多糖组培养1,3 d促炎因子白细胞介素1β、白细胞介素6的蛋白与mRNA表达增加(P<0.05);与脂多糖组比较,壳聚糖水凝胶组培养1,3 d白细胞介素1β、白细胞介素6的蛋白与mRNA表达均减少(P<0.05);④结果表明,磷酸肌酸改性甲基丙烯酸酐化壳聚糖水凝胶促进巨噬细胞M2型极化、抑制其促炎因子表达的作用,将来可能为免疫相关疾病提供潜在治疗手段。

下肢原发性恶性黑色素瘤合并腹股沟区淋巴结转移的疗效分析

目的分析下肢原发性恶性黑色素瘤合并腹股沟区淋巴结转移的外科治疗方法并初步探讨其影响因素。方法回顾性收集2009年1月—2020年12月北京大学深圳医院手显微外科收治的17例下肢原发性恶性黑色素瘤患者的临床资料,对患者的一般情况如包括年龄、性别、发病部位、病变直径、肿瘤浸润厚度、病程、肿瘤破溃情况、腹股沟转移情况、是否截趾(肢)、皮瓣存活情况进行统计,并对患者的生存率进行分析。结果17例病例均得到随访,其中14例发生腹股沟淋巴结转移,随访时间11~94个月,生存期超过5年(包含)的3例,超过3年(包含)不足5年的2例,不足3年的10例,截止统计时间仍然存活但不足5年的2例。结论早发现、早治疗、早预防,结合术后化疗,并进行医患同等重视的术后随访,可能有助于患者患病后的存活及生活质量。

慢病毒介导长链非编码RNA XLOC_015548基因编辑的C2C12细胞模型建立

目的:探讨长链非编码RNA XLOC_015548基因敲减或过表达后C2C12小鼠成肌细胞中目的基因及成肌分化因子的表达情况。构建XLOC_015548基因编辑成肌细胞模型,为今后进一步实验提供基础。方法:根据RNA测序结果得出相关序列,拟构建XLOC_015548敲低及过表达慢病毒载体,并对C2C12成肌细胞系进行转染,制备出XLOC_015548基因编辑成肌细胞模型。使用荧光显微镜观察慢病毒感染细胞后绿色荧光蛋白质的表达。当XLOC_015548被敲除或过表达后,采用RT-qPCR及Western Blot检测XLOC_015548及成肌相关基因的表达量。结果:采用1、2、5、10、20、30的梯度感染复数(MOI)对成肌细胞进行转染,经嘌呤霉素筛选后,成功构建以MOI为20感染条件的XLOC_015548基因编辑成肌细胞模型。利用RT-qPCR初步检测出过表达XLOC_015548时,肌源性分化因子Myod的表达量升高,敲低XLOC_015548时则得到相反的结果。Western Blot实验提示过表达XLOC_015548可以提高Myod、Myogenin蛋白表达量,敲低后则得到相反的结果。结论:本研究构建了一种新的长链非编码调节因子XLOC_015548的基因编辑成肌细胞模型,初步验证了各组细胞模型中XLOC_015548的表达量,并探究其表达量与肌源性分化因子的相关性,该细胞模型可用于后续对失神经肌萎缩等骨科相关疾病的基础研究。