内源性骨膜引导骨再生过程中信号通路富集及FZD家族动态表达研究

目的研究内源性骨膜引导骨再生过程中信号通路富集及卷曲蛋白(FZD)家族动态表达。方法建立猪闭合肋骨膜引导下的骨再生模型,选择7个时间点采集骨膜和再生骨组织进行基因测序,分析差异基因筛选以及相关信号通路富集的情况。选取与骨再生过程中密切相关的FZD分子家族,检测并分析FZD各成员的动态表达变化及其表达相关性。结果实验组相较于对照组,共有7个基因在建模后1个月内的不同时间点持续存在差异表达。差异基因富集显示,早期主要存在免疫反应,后实现组织发展和重塑。FZD家族各成员在不同时间点的表达存在波动,大多数成员的表达高峰在术后3 d,而实验组的倍数改变高峰在术后1个月最为明显,FZD1和FZD2最高,且二者具有较高的相关性。结论本研究筛选出的骨膜引导性骨再生过程中的差异基因以及相关信号通路,为进一步的分子机制研究提供了理论依据,而FZD分子家族动态表达变化在该过程中发挥着重要作用,其具体参与的生物机制尚需进一步研究验证。

创伤后肘关节外源性挛缩机制研究进展

肘关节囊的挛缩是导致肘关节外源性挛缩的主要因素。肌成纤维细胞的介导在肘关节囊挛缩中起着关键性作用,转移生长因子β1可促进成纤维细胞分化为肌成纤维细胞,并且抑制肌成纤维细胞的凋亡;肿瘤坏死因子α在体外低剂量时可以促进肌成纤维细胞的活化及增殖;肌成纤维细胞-肥大细胞-神经肽纤维化轴在肘关节的外源性挛缩中具有重要作用。女性性激素、成纤维细胞生长的细胞外基质的机械作用及人类基因易感性也影响创伤后肘关节外源性挛缩的程度。

创伤后兔膝关节外源性挛缩中基因表达的变化

目的探讨创伤后兔膝关节外源性挛缩基因表达的差异性。方法建立新西兰兔创伤后膝关节挛缩模型。取3只12～18个月龄新西兰兔，左侧膝关节经手术造成关节内骨折后予以固定作为实验组，右侧未经任何处理的膝关节作为对照组。使用Agilent兔全基因芯片技术检测关节囊中的基因表达谱，通过对比实验组与对照组基因表达谱来筛选挛缩关节囊中的差异表达基因。筛选出的差异基因经注释后在REVIGO中总结其功能。在差异表达基因中，选择与纤维化相关的3个基因：基质金属蛋白酶-2（MMP2）、肌动蛋白-α2（Acta2）、角质细胞生长因子（KGF），采用实时定量逆转录聚合酶链式反应（PCR）进行验证。结果与对照组基因表达谱比较，实验组共筛选出90个显著差异表达的基因，其中表达上调21个，下调69个。REVIGO总结其功能提示：这些差异基因在生化过程中主要参与调节外部的刺激反应、调控脂多糖介导的信号转导通路及调节生物刺激反应等。实时定量逆转录PCR结果表明：实验组MMP2、Acta2及KGF基因表达较对照组均上调，差异有统计学意义（P〈0．05）。其结果与基因芯片检测结果一致。结论与正常关节囊基因表达谱比较，创伤后兔膝关节外源性挛缩关节囊的基因表达存在差异。Acta2、MMP2可能与创伤后关节外源性挛缩的发生有关，KGF在人关节挛缩中的作用有待于进一步研究。

创伤后肘关节外源性挛缩形成中差异表达基因及相关通路研究

目的在分子水平研究创伤后肘关节外源性挛缩的机制。方法建立新西兰兔创伤后膝关节外源性挛缩模型,左膝经手术导致关节内骨折,并以克氏针固定8周为实验组,未经手术的右膝为对照组,以模拟人肘关节外源性挛缩。使用Agilent兔全基因芯片技术检测兔膝关节囊基因表达谱,通过比较实验组和对照组关节囊基因表达谱筛选挛缩关节的关节囊中差异表达基因,对差异基因进行注释及功能分析,并采用Real-time RT-PCR验证部分差异基因。结果实验组与对照组基因表达谱相比较后筛选出差异表达基因90个,其中表达上调21个,表达下调69个。这些差异表达基因在生化过程中主要参与调节外部的刺激反应、调控脂多糖介导的信号转导通路及正性调节生物刺激反应,在分子功能中主要参与离子及ATP的结合,在细胞成分中主要参与构成胞质膜小泡。这些差异基因主要涉及的通路共有31个,主要包括风湿性关节炎通路(rheumatoid arthritis)、吞噬小体通路(phagosome)、肌动蛋白细胞骨架调节通路(regulation of actin cytoskeleton)等。Real-time RT-PCR结果表明,Acta2、MMP2及KGF 3个差异表达基因的定量结果与基因芯片检测结果一致,均表达上调。结论创伤后肘关节外源性挛缩的关节囊与正常关节囊相比存在差异表达基因,这些差异基因可能通过多种途径在关节挛缩的形成中发挥作用。筛选出的差异表达基因及分析出的相关信号通路可为创伤后肘关节外源性挛缩机制的进一步研究提供实验基础。