依据MRI影像组学数据构建颈椎失稳诊断分类模型的可行性

背景:既往颈椎失稳相关研究在传统影像学检查下对其病变发展过程中的动静力交互作用关系和病理特征变化阐释不明,近年来逐渐兴起的MRI影像组学可为颈椎失稳的深入研究提供新的途径。目的:探讨MRI影像组学在颈椎失稳研究中的应用价值。方法:通过招募广告和中国中医科学院望京医院脊柱二科门诊,纳入18-45岁青年颈椎失稳受试者和非失稳受试者进行颈椎MRI采集,在椎间盘所在的横断面图层,对椎间盘区、关节突区、椎前肌区、颈后肌群深层区及颈后肌群浅层区等5个特定感兴趣区域进行手动分割,以提取并筛选影像组学特征,最终进行颈椎失稳诊断分类模型的构建,并使用曲线下面积评价模型的效能。结果与结论:①共纳入56例颈椎失稳受试者和55例非失稳受试者,每个感兴趣区域提取影像组学特征各1688个;经过筛选最终获得300组具有特异性的影像组学特征组合,每个感兴趣区域各60组;②初步建立了5个感兴趣区域的颈椎失稳诊断分类模型,其中关节突区的支持向量机模型和颈后肌群深层区的支持向量机模型对于失稳和非失稳的分类具有一定的准确性,十折交叉验证平均曲线下面积分别为0.7197和0.7033;③椎间盘区的Logistic模型、椎前肌区的LightGBM模型及颈后肌群浅层区的Logistic模型对于失稳和非失稳的分类准确性一般,十折交叉验证平均曲线下面积分别为0.6504,0.6207和0.6442;④证明了MRI影像组学在颈椎失稳研究中应用的可行性,进一步深化了对颈椎失稳发病机制的认识,同时也为颈椎失稳的精准诊断提供了客观依据来源。

骨疏康干预破骨细胞:激活核因子E2相关因子2调控c-Fos/NFATc1通路

背景:已有研究表明,骨疏康通过调节核苷酸、氨基酸代谢和免疫机制影响骨骼代谢,目前骨疏康治疗骨质疏松症的机制研究主要聚焦于调控成骨细胞,对破骨细胞的关注较少。目的:以RAW 264.7细胞为实验对象,从破骨细胞角度探讨骨疏康治疗骨质疏松症的机制。方法:取8周龄雌性SD大鼠24只,采用随机数字表法分为4组(n=6),3个实验组分别灌胃给予1,2,4 g/kg的骨疏康药液(2次/d),对照组灌胃给予等量蒸馏水(2次/d),连续灌胃7 d后抽取大鼠主动脉血,离心收集血清,同组血清合并,获得低、中、高浓度的骨疏康含药血清及正常血清,进行后续实验。①将RAW 264.7细胞分6组培养:对照组加入正常血清,低、中、高浓度组分别加入低、中、高浓度的骨疏康含药血清,Nrf2抑制剂组加入核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)抑制剂ML385,Nrf2激活剂组加入Nrf2激活剂t-BHQ,采用CCK8法检测细胞相对活性。②将第3代RAW 264.7细胞分5组培养:空白对照组加入正常血清,破骨组加入核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factorκB ligand,RANKL),低、中、高浓度组在加入RANKL的基础上分别加入低、中、高浓度的骨疏康含药血清,培养5 d后进行抗酒石酸酸性磷酸染色。③将RAW 264.7细胞分5组培养:空白对照组加入正常血清,破骨组加入正常血清与RANKL,高浓度+破骨组加入RANKL+高浓度骨疏康含药血清,破骨+Nrf2激动剂组加入RANKL+t-BHQ,高浓度+破骨+Nrf2抑制剂组加入RANKL+高浓度骨疏康含药血清+ML385,培养5 d后进行Western Blot与活性氧含量检测。结果与结论:①CCK8检测结果显示,骨疏康含药血清及Nrf2抑制剂、激动剂对RAW 264.7细胞活力无明显影响;②抗酒石酸酸性磷酸染色结果显示,骨疏康含药血清呈浓度依赖性抑制破骨细胞的分化;③Western Blot与活性氧含量检测结果显示,与空白对照组比较,破骨组Nrf2蛋白表达降低(P<0.05),c-Fos、NFATc1蛋白表达与活性氧含量升高(P<0.05);与破骨组比较,高浓度+破骨组、破骨+Nrf2激动剂组、高浓度+破骨+Nrf2抑制剂组Nrf2蛋白表达升高、活性氧含量降低(P<0.05),高浓度+破骨组、破骨+Nrf2激动剂组c-Fos、NFATc1蛋白表达降低(P<0.05);与高浓度+破骨组比较,高浓度+破骨+Nrf2抑制剂组Nrf2蛋白表达降低(P<0.05),活性氧含量升高(P<0.05);④结果表明,骨疏康通过激活Nrf2减少活性氧生成,进而抑制下游c-Fos/NFATc1通路表达和破骨细胞分化。

补肾活骨汤治疗肾虚血瘀型膝骨关节炎临床研究及药效学验证

目的通过肾虚血瘀型膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)患者的临床研究和KOA大鼠模型的药效学验证,评价中药复方补肾活骨汤治疗KOA的疗效,并初步探究该方的作用机制。方法临床研究采用随机对照研究方法,纳入肾虚血瘀型KOA患者共92例,其中对照组42例,观察组50例。两组均予基础治疗及玻璃酸钠关节腔注射治疗,观察组在此基础上加用补肾活骨汤中药口服治疗,比较治疗前、治疗1周后、治疗4周后疼痛视觉模拟评分(VAS)、膝关节功能Lequesne评分差值、客观量化指标(包括关节压痛、关节肿胀、关节僵硬)及中医证候积分。药效学验证选择前交叉韧带切除术(ACLT)建立KOA大鼠模型,将48只SD大鼠随机分成假手术组,模型组,阳性药组,补肾活骨汤高、中、低剂量组,中药组予不同剂量的补肾活骨汤连续灌胃给药2个月,采用HE染色、番红O/固绿染色和OARSI组织学评分确证补肾活骨汤治疗KOA大鼠的药效。结果(1)VAS评分。两组患者VAS较本组治疗前均有所改善(P<0.01);治疗1周后,两组患者VAS比较差异无统计学意义(P>0.05),治疗4周后,观察组更优(P<0.01)。(2)Lequesne评分。治疗1周和治疗4周后,观察组Lequesne总分与治疗前总分的差值较对照组下降更多(P<0.01),且治疗后疼痛或不适程度评分与治疗前该项评分的差值较对照组下降更显著(P<0.01),治疗后生活能力评分与治疗前该项评分的差值亦较对照组下降更多(P<0.01),两组患者行走能力与治疗前相比均改善,但差异无统计学意义(P>0.05)。(3)客观量化指标。两组患者关节压痛、关节肿胀、关节僵硬指标评分均较治疗前改善,治疗1周后,观察组在改善关节肿胀方面较对照组更优(P<0.05);治疗4周后,观察组关节压痛、关节肿胀、关节僵硬的改善程度均优于对照组(P<0.05)。(4)中医证候积分。治疗1周后,观察组中医证候积分较对照组下降更多(P<0.05),且较对照组能更好地改善患者的关节畏寒、倦怠乏力症状(P<0.05),对照组倦怠乏力症状评分与治疗前相比差异无统计学意义(P>0.05)。治疗4周后,观察组能显著改善关节畏寒、腰膝酸软、倦怠乏力症状,且较对照组更优(P<0.05)。(5)HE染色。给药2个月后,补肾活骨汤高剂量组与模型组相比软骨表面更光滑,软骨细胞数目明显增多,且排列更为整齐。(6)番红O/固绿染色。与模型组相比,补肾活骨汤高剂量组蛋白聚糖含量明显增加,随着中药剂量不断增加,大鼠OARSI组织学评分连续下降。结论补肾活骨汤能有效地缓解KOA患者的膝关节疼痛,改善膝关节功能,提高KOA患者的心理、生活质量,值得临床借鉴推广。