骨搬移治疗感染性骨缺损大鼠骨生长因子的表达

背景:研究表明骨愈合是在多种生长因子参与下完成修复、再生与重建的病理生理性过程,其中碱性成纤维细胞生长因子和胰岛素样生长因子1在骨愈合的过程中发挥重要作用。目的:探讨胰岛素样生长因子1和碱性成纤维细胞生长因子2种骨生长因子在骨搬移术治疗大鼠感染性骨缺损前后的表达情况。方法:取SD大鼠36只,在每只大鼠胫骨下端造约4 mm的感染性骨缺损,2周后随机分为手术组和对照组。对照组做清创后安装支架不进行搬移;手术组清创后进行骨搬移手术治疗。于安装支架后第2周通过X射线摄片;第2,3,4周通过苏木精-伊红染色和ELISA检测2组感染性骨缺损的愈合情况及胰岛素样生长因子1和碱性成纤维细胞生长因子的表达情况。实验方案经广西医科大学动物实验伦理委员会批准(批准号为201903036)。结果与结论:①X射线片显示:手术组2周后缺损区有骨痂形成,周围软组织未见肿胀,愈合效果良好;②苏木精-伊红染色显示:与对照组相比,手术组纤维组织有所减少,成骨细胞增多,骨小梁趋于致密并有较多间充质细胞和新生毛细血管生成;③ELISA结果显示:相比于对照组,手术组胰岛素样生长因子1表达量在第2,3周显著增多(P<0.05);碱性成纤维细胞生长因子在第2周表达量显著增多(P<0.05);④结论:骨搬移手术治疗后大鼠的胰岛素样生长因子1和碱性成纤维细胞生长因子表达上调,提示胰岛素样生长因子1和碱性成纤维细胞生长因子表达上调可能是促进感染性骨缺损愈合的原因之一。

热休克内皮细胞诱导骨髓间充质干细胞向血管内皮细胞分化

背景:目前关于间充质干细胞向内皮细胞分化的研究,多采用细胞因子或2种细胞共培养的方法进行诱导,热休克处理的内皮细胞诱导间充质干细胞向内皮细胞分化尚未见报道。目的:观察热休克处理的人脐静脉内皮细胞诱导骨髓间充质干细胞向血管内皮细胞分化的能力,并探究诱导骨髓间充质干细胞形成血管的能力。方法:将热休克处理后的人脐静脉内皮细胞与人骨髓间充质干细胞体外非接触共培养,诱导14 d后采用流式细胞仪和免疫荧光检测骨髓间充质干细胞中CD144、CD31、VEGFR2、vWF表型的表达;将诱导14 d后的骨髓间充质干细胞、未诱导的骨髓间充质干细胞移植到裸鼠皮下,14 d后取移植物做苏木精-伊红染色,观察体内血管形成能力;Matrigel成血管实验观察诱导14 d后的骨髓间充质干细胞和未诱导的骨髓间充质干细胞的体外血管生成能力。结果与结论:①共培养后骨髓间充质干细胞形态改变,呈类似铺路石状排列,流式细胞仪及细胞免疫荧光结果显示共培养后骨髓间充质干细胞VEGFR2、CD31、CD144、vWF表达增加;②体内移植物苏木精-伊红染色显示诱导后的骨髓间充质干细胞排列较对照组规律,有成血管倾向;③体外Matrigel成血管实验显示诱导后骨髓间充质干细胞成血管能力较对照组有所增加;④结果表明,与热休克处理的人脐静脉内皮细胞共培养能促进人骨髓间充质干细胞向内皮细胞分化,内皮细胞特异性表型转化较明显,具有一定血管形成倾向。

炎症因子和血管内皮生长因子在骨搬移治疗大鼠感染性骨缺损中的变化情况

目的探讨炎症因子和血管内皮生长因子在骨搬移治疗大鼠感染性骨缺损中的变化情况。方法建立感染性骨缺损SD大鼠36只,随机分为骨搬移组和对照组。骨搬移组进行骨搬移手术,对照组安装外固定支架不进行搬移。术后第4周通过Micro-CT分析两组骨缺损的愈合情况,第2、3和4周取两组骨缺损部位的骨组织行苏木精-伊红染色分析,用ELISA检测相关炎症因子、血管内皮生长因子的表达情况。结果 Micro-CT提示:骨搬移组与对照组相比骨缺损间隙变小,有较多骨小梁生成,出现大量的骨小梁连接结构。苏木精-伊红染色提示:同时段骨搬移组与对照组相比,新生网状骨小梁较多,骨小梁骨陷窝内充盈较多骨细胞,成骨细胞较活跃,有较多板层骨形成。ELISA提示:骨搬移组的炎症因子表达量较对照组显著降低(P <0.05),血管内皮生长因子表达量较对照组显著升高(P <0.05)。结论骨搬移治疗后大鼠的炎症因子表达下调、血管内皮生长因子表达上调,这可能是促进感染性骨缺损愈合的原因之一。

血管活性肠肽和NF-κB信号通路在骨关节炎中的作用机制

为了考察血管活性肠肽和NF-κB信号通路在骨关节炎中的作用机制,本研究以5周龄SD雄性大鼠为研究材料,通过改良Hulth法建立骨关节炎大鼠模型,然后向大鼠关节内注射血管活性肠肽质粒进行治疗。研究显示,骨关节炎大鼠软骨细胞数量明显减少,细胞弥漫性增加,出现大量细胞簇。在用血管活性肠肽质粒处理后,大鼠膝关节的病理改变显著改善,并且OARSI评分显著降低(p<0.05)。血管活性肠肽质粒处理可显著降低大鼠血清IL-2和TNF-α水平,并升高IL-4水平(p<0.05)。血管活性肠肽质粒处理可显著降低滑膜细胞的增殖能力(p<0.05)。血管活性肠肽质粒处理可显著上调滑膜细胞中的CollagenⅡ和Osteoprotegerin蛋白表达,并下调ADAMTS-5和MMP-13蛋白表达。血管活性肠肽质粒处理可显著下调p-p65表达,并上调p-IκBα表达。综上所述,本研究表明血管活性肠肽可通过抑制滑膜细胞增殖、炎症反应、软骨退变等作用来治疗骨关节炎,其作用机制与抑制NF-κB信号通路的激活有关。