骨髓间充质干细胞治疗股骨头坏死的研究进展

骨髓间充质干细胞(BMSCs)具有高度多向分化功能,因其易培养、来源广以及使用过程中抗原性低等优点被广泛用于再生组织工程研究领域。随着研究的深入,近年来发现BMSCs除了具有高度多向分化潜能外,还具有分泌相关细胞因子调节骨代谢平衡、调节骨再生的功能。股骨头坏死(ONFH)是各种病因导致股骨头骨缺血,进而导致局部骨代谢平衡紊乱,最终促发ONFH形成,并随着病情进展而塌陷的临床常见疾病。目前,ONFH尚无特异性的临床治疗方法,主要治疗措施依据ONFH的临床分期及患者情况而定。对于Ⅲ期和Ⅳ期,股骨头塌陷严重、髋关节毁损且严重影响生活质量的患者,主要治疗方法是髓芯减压术、自体髂骨打压植骨、人工关节置换术。对于Ⅰ期和Ⅱ期的早期ONFH,股骨头轮廓良好、未塌陷或尚未发现明显塌陷者,主要以高压氧、体外冲击波、脉冲电磁场、限制负重、口服药物、针灸等方法治疗,但其治疗效果有限。随着组织工程技术的发展,在ONFH区域移植BMSCs已成为ONFH治疗研究的热点。

骨关节炎发生发展相关信号通路的研究进展

骨关节炎(OA)是以关节进行性退变为特征,以关节疼痛为主要临床表现的退行性疾病。在OA的发生发展过程中各种信号通路起到重要作用,目前研究较多的有MAPK信号通路、Notch信号通路、Wnt信号通路、TGF-β信号通路、NF-κB信号通路及mTOR信号通路。以上信号通路多可被外界刺激激活,在炎性反应的调控、软骨细胞及细胞外基质的代谢调节中起重要作用。通过对这些信号通路的研究,寻找通路上游或下游的关节效应因子,可为OA提供更加行之有效的治疗方法。

组织工程技术修复半月板损伤的替代策略

背景:目前的手术方法不能提供半月板再生和替换的长期解决方案,但组织工程技术可以提供替代的治疗策略。目的:就半月板损伤修复的临床策略及组织工程研究现状作一综述。方法:应用计算机检索PubMed数据库、MEDLINE数据库、Google学术数据库、CNKI中国期刊全文数据库、万方医学网数据库收录的文献,英文引文检索词为"meniscus injury;tissue engineering;meta-analysis;allografts;meniscus repair;scaffold;polymers;hydrogels;polyurethane;intestinal submucosa;polycaprolactone;polylactic;self-assembly;bone marrow MSC;meniscus derived stem cells;synovium derived MSCs;adipose derived MSC;co-culture;growth factor;transforming growth factor-beta;basic fibroblast growth factor;Insulin growth factor",中文引文检索词为"半月板;间充质干细胞;支架;生长因子;组织工程;压缩模量;拉伸模量;水凝胶;静电纺丝",检索期限为2005-01-01/2020-10-01。结果与结论:半月板组织工程作为半月板治疗研究的热点方向,虽然在各个方面都取得了丰富的研究成果,但均缺乏大量长期的临床试验来验证结论的准确性。生物分子作为组织工程不可或缺的工具,目前仍然需要更多的人或动物实验来确定不同生物分子准确的作用信号通路、应用的最佳浓度和组合方式及生物分子的递送方式。尽管已发现很多种具有半月板表型分化潜力的干细胞,但对于各种干细胞在组织工程中的作用仍待深入研究,最具优势或最适合半月板组织工程的干细胞种类依然颇具争议。与此同时,半月板在细胞组成、细胞外基质成分及生物力学特性上与关节软骨和椎间盘等组织相似,并且关节软骨和椎间盘的修复再生策略同样备受关注,相似领域的研究进展可以相互借鉴、相互促进。

DAIa2GIP抑制软骨细胞线粒体凋亡的机制

背景:课题组前期研究表明,葡萄糖依赖性促胰岛素多肽新型类似物DAIa2GIP对软骨细胞有保护作用,但其作用机制尚不清楚。目的:观察葡萄糖依赖性促胰岛素多肽新型类似物DAIa2GIP拮抗白细胞介素1β诱发软骨细胞线粒体凋亡的效应,同时探究其分子生物学机制。方法:提取SD大鼠幼鼠肋软骨细胞,SABC免疫组化染色法鉴定后,取传代培养第3代细胞不同处理分为6组:①正常对照组;②白细胞介素1β诱导组;③白细胞介素1β+DAla2GIP孵育组;④白细胞介素1β+DAla2GIP+pro3GIP(GIPR拮抗剂)孵育组;⑤DAla2GIP孵育组;⑥pro3GIP孵育组。药物处理48 h后进行线粒体膜电位及Annexin-V FITC kit(磷脂酰丝氨酸外翻分析)细胞凋亡检测、激光共聚焦显微镜细胞钙超载测定及ELISA法测定细胞色素C含量。实验方案经山西医科大学动物实验伦理委员会批准。结果与结论:①SABC免疫组化染色法显示,所提取细胞Ⅱ型胶原可显影,为软骨细胞;②线粒体膜电位保持程度:白细胞介素1β+DAla2GIP孵育组明显高于白细胞介素1β诱导组,均低于正常对照组;软骨细胞凋亡率:白细胞介素1β+DAla2GIP孵育组明显低于白细胞介素1β诱导组,均高于正常对照组;钙超载程度以荧光强度进行比较:白细胞介素1β+DAla2GIP孵育组明显低于白细胞介素1β诱导组,均高于正常对照组;软骨细胞线粒体细胞色素C的释放:白细胞介素1β+DAla2GIP孵育组显著低于白细胞介素1β诱导组(P<0.01),均高于正常对照组(P<0.01);上述4项指标,白细胞介素1β诱导组与白细胞介素1β+DAla2GIP+pro3GIP孵育组比较差异无显著性意义,两组均低于正常对照组;正常对照组、DAla2GIP孵育组及pro3GIP孵育组比较均差异无显著性意义;③结果说明,DALa2GIP孵育可以有效拮抗白细胞介素1β诱导的大鼠软骨细胞线粒体功能障碍,从而拮抗其所致的软骨细胞凋亡,这一过程中DALa2GIP可以有效降低细胞钙超载程度,并且减少细胞色素C等的释放。

软骨细胞凋亡引发骨关节炎的机制研究进展

骨关节炎(OA)是最常见的慢性骨关节疾病,软骨细胞功能的损害及数量的减少将导致关节软骨的损伤。软骨细胞在Caspase、Bcl-2蛋白家族等媒介下,在一氧化氮、IL-1β、TNF-α等诱导剂作用下,通过MAPKs通路、PI3K/AKT通路、Wnt/β-catenin通路、Fas/FasL通路、NF-κB通路、JAK/STAT通路、高流体剪切力通路,诱发细胞凋亡,从而促进OA形成。对软骨细胞凋亡机制的研究,可为OA的诊治、转归等提供理论依据。