高频率低载荷机械振动(LMHFV)通过初级纤毛-PI3K/AKT信号通路改善糖尿病性骨质疏松的机制研究

目的探讨高糖环境下,初级纤毛和PI3K/AKT信号通路对LMHFV的响应情况,揭示LMHFV改善糖尿病性骨质疏松的力学生物学机理。方法构建高糖环境成骨细胞(MC3T3-E1)模型,课题组自研振动台用于细胞的LMHFV加载(35 Hz,0.25 G)。免疫荧光观察成骨细胞初级纤毛形态和长度;IFT88sh RNA构建初级纤毛敲除细胞模型;分别采用LY294002和740Y-P对成骨细胞PI3K/AKT信号通路抑制和激活;Western Blot和ELISA检测细胞成骨相关蛋白表达情况;ALP染色和茜素红S染色观察成骨细胞分化。结果高糖环境下成骨细胞的初级纤毛长度变短,阳性率无显著降低。LMHFV促进高糖环境下成骨细胞被抑制的PI3K、AKT和p AKT蛋白的表达;初级纤毛敲除后,LMHFV下成骨细胞PI3K/AKT通路蛋白表达无显著增高。LY294002和740Y-P显著抑制和激活PI3K/AKT信号通路。PI3K-AKT信号通路激活后,COL1、BMP2、Runx2、OCN和OPG等成骨相关蛋白表达水平提升;ALP表达和活性增高;茜素红S染色观察到钙结节数目和大小增加。结论初级纤毛作为力学感受器能够被LMHFV激活,调控其下游PI3K/AKT信号通路进而改善高糖环境下成骨细胞的生物学行为。

炎性骨丢失大鼠血清骨钙素与骨生物力学性能的相关性研究

目的机体持续炎症反应会引起骨质流失,造成骨脆性增加。目前,对于慢性炎症引起的骨力学性能降低尚无可靠的血液学检测方法。本研究采用脂多糖(LPS)诱导炎症大鼠骨丢失模型,分析大鼠血清骨钙素(OCN)与股骨力学性能的关系,探究OCN是否可以作为骨力学性能的可靠预测指标。方法将20只雄性SD大鼠随机分为对照组和炎性骨丢失组。对照组大鼠腹腔注射生理盐水,炎性骨丢失组大鼠给予腹腔注射LPS(10 mg/kg·d),4周后收集血清及股骨样本。ELISA法和IHC染色检测血清和骨组织OCN含量变化,Micro-CT和HE染色分析骨组织结构的变化,三点弯曲试验测定骨的生物力学性能。结果LPS诱导引起大鼠股骨骨密度、骨小梁厚度、骨小梁数量与体积分数、皮质骨厚度下降。LPS诱导引起大鼠血清OCN含量及股骨组织中OCN表达量降低。LPS诱导导致大鼠股骨最大负荷降低,刚度增加,骨质脆性增加。LPS诱导大鼠血清OCN含量与股骨皮质骨厚度和股骨最大负荷密切相关。大鼠血清OCN含量越低,其股骨最大负荷越低。结论炎性骨丢失大鼠血清OCN含量降低程度与股骨生物力学性能受损程度密切相关。血清OCN含量可作为慢性炎症导致骨力学性能下降的潜在评价指标。

低载荷高频率机械振动对成骨细胞细胞周期的影响及其机制的实验研究

目的低载荷高频率机械振动(LMHFV)能促进成骨细胞增殖。细胞增殖由细胞周期调控,而LMHFV是否通过影响细胞周期而调控细胞增殖仍不清楚,本研究以此展开。方法实验设置对照组和处理组,对照组为正常培养的MC3T3-E1细胞,处理组为施加LMHFV的MC3T3-E1细胞,LMHFV相关参数(频率35 Hz,强度0.25 g,连续5 d,每天30 min)。

髋部骨折术后肺炎预测模型的建立

目的 探讨影响髋部骨折术后并发肺炎的影响因素,并构建风险预测模型,为临床医师尽早识别术后肺炎的高危患者,予以有效干预措施提供科学依据。方法 回顾性收集2020年3月—2023年5月于郑州大学第一附属医院急诊外科就诊的71接受手术治疗的髋部骨折患者基线资料,根据术后30 d内是否并发肺炎分为发生组(18例)与未发生组(53例),比较两组患者的基线资料,采用logistic回归分析检验影响髋部骨折术后并发肺炎的影响因素,同时依据回归结果构建预测模型,并以受试者工作特征曲线(ROC)分析预测模型的应用价值。结果 两组患者在是否合并慢性支气管炎/肺气肿、术前血清白蛋白水平方面比较,差异有统计学意义(P<0.05)。logistic回归性分析检验显示,合并慢性支气管炎/肺气肿、低血清白蛋白水平影响髋部骨折术后并发肺炎的影响因素(P<0.05)。构建风险预测模型,绘制ROC内部验证显示AUC为0.844,AUC的95%CI为0.752~0.937,P<0.001、特异度:0.604,敏感度:0.944,约登指数:0.548;外部验证显示AUC为0.828,AUC的95%CI为0.727~0.928,P<0.001、特异度:0.566,敏感度:0.944,约登指数:0.510。结论 合并慢性支气管炎/肺气肿、血清白蛋白水平是影响髋部骨折患者并发术后肺炎的影响因素,基于上述因素构建的风险预测模型对并发术后肺炎具有中等预测价值。