不同运动对生长期大鼠Wnt/β-catenin信号及软骨内成骨的影响

目的:探索不同运动方式对生长期大鼠Wnt/β-catenin信号通路相关分子表达及软骨内成骨的影响。方法:对生长期大鼠进行6周的不同方式的运动,利用三点弯曲测骨强度,Micro-CT对股骨微结构进行检测,利用RT-PCR、west-bloting检测细胞因子mRNA和蛋白表达。结果:与C组相比,D组胫骨、股骨围度湿重有非常显著性增加(P<0.01),且D组围度较R组有显著性增加(P<0.05),骨强度测试D组有非常显著性增加(P<0.01);CT检测发现,股骨皮质骨BMD只有D组有显著性增加(P<0.05);Wnt4mRNA的表达,R组有显著性上调(P<0.05),D组有非常显著性上调(P<0.01);Wnt8mRNA、Wnt9mRNA的表达,R组和D组有非常显著性上调(P<0.01);GSK3βmRNA的表达,只有D组有显著性上调(P<0.05);β-cateninmRNA的表,R组和D组都有非常显著性上调(P<0.01),与R组相比,D组也有显著性上调(P<0.05);Runx2mRNA的表达,R组有显著性上调(P<0.05),D组的有非常显著性上调(P<0.01);Wnt8蛋白表达,R组和D组都有非常显著性增加(P<0.01),D组较R组也有非常显著性增加(P<0.01);β-catenin、Runx2蛋白表达,R组有显著性增加(P<0.05),D组有非常显著性增加(P<0.01),其中D组Runx2较R组也有显著性增加(P<0.05)。结论:跳跃运动通过Wnt/β-catenin信号通路,促进生长期大鼠生长板软骨内成骨,提高骨健康水平。

甲状旁腺相关蛋白在鼠胚髁突外植体软骨内成骨中的作用

目的探讨甲状旁腺相关蛋白(PTHrP)对体外培养的鼠胚髁突软骨内成骨的影响。方法体外解剖分离鼠胚髁突,行外植体培养,通过组织学、免疫组化等方法观察PTHrP对体外培养的髁突外植体软骨内成骨的影响。结果髁突外植体在无血清半固态培养系统中能正常发育。加入人PTHrP(1-34)后,实验组髁突长度的增加较对照组明显,两组间差异有显著性(P<0.05);组织学及免疫组化染色显示:加入人PTHrP(1-34)后培养的髁突外植体增殖层和肥大软骨细胞层明显增厚,同时Ⅱ及Ⅹ型胶原在增殖层和肥大软骨细胞层中表达增强。结论PTHrP可刺激髁突外植体软骨增殖层和肥大层软骨细胞的增殖,促进髁突软骨内成骨的形成。

FGFR2功能增强对软骨内成骨作用的机制研究

目的利用模拟人Apert综合征的FGFR2S252W/+小鼠模型,研究ERK信号通路在成纤维细胞生长因子受体2(FGFR2)功能持续增强对软骨内成骨过程的影响。方法动物繁殖、鉴定后分为FGFR2功能获得突变型和同窝野生型。于出生后6周获取骨髓间充质干细胞(BMSCs)进行体外培养及2代BMSCs成软骨诱导,对ERK信号蛋白检测,并比较Col2、Col10、OC、OP基因的表达。加入ERK信号通路阻滞剂PD98059后再次培养观察相应基因的表达。胚胎骨体外培养技术比较ERK信号通路在FGFR2功能持续增强对软骨内成骨过程的影响。结果在体外BMSCs成软骨诱导后观察发现,FGFR2功能突变小鼠BMSCs表达总ERK蛋白量无明显变化,但磷酸化增强。FGFR2S252W/+小鼠BMSCs表达Col2、Col10较野生型弱,但OC、OP基因强于野生型小鼠。加入ERK信号通路阻滞剂PD98059培养后,对Col2、Col10基因影响不大,但OC、OP表达量增高。并且在胚胎骨体外培养过程中,发现PD98059治疗组能纠正FGFR2功能持续增强所致软骨内成骨发育障碍。结论 ERK信号通路是FGFR2下游影响软骨内成骨的关键通路,特别对软骨内成骨后期成骨过程影响巨大。其信号通路阻滞剂对软骨内成骨发育障碍有一定救治作用。

Ihh-PTHrP信号轴调控髁突软骨内成骨相关机制的研究进展

Ihh-PTHrP信号轴调控软骨内成骨过程。近年来,国内外学者对Ihh-PTHrP信号通路的调控机制给予了广泛的关注,相关的调控机制屡见报道,对髁突软骨内成骨机制研究的需求日趋迫切。国内外许多文献报道了相关因子在Ihh-PTHrP信号轴中的重要角色,发现了一些具有指导意义的成果。通过对近几年国内外相关文献的总结归纳,对该信号轴调控髁突软骨内成骨的相关机制研究做一综述。

低氧诱导因子-1α和VHL对小鼠软骨内成骨过程的调控机制

目的研究低氧诱导因子1α(HIF-1α)和von Hippel-Lindau(VHL)在成骨细胞水平对小鼠软骨内成骨过程的调控机制。方法以HIF-1α或VHL基因条件性敲除小鼠为实验对象,分别于4、8、12周龄时,采用组织化学染色观察、显微CT扫描、骨小梁面积测量、钙元素含量检测、四环素荧光双标记观察、Real-time PCR及Western blotting等方法,观察和比较基因敲除小鼠与野生型小鼠(对照组)软骨内成骨过程的差异。结果与野生型对照小鼠比较,HIF-1α基因敲除组小鼠在软骨内成骨过程中血管内皮生长因子(VEGF)表达减少,新骨形成速度减慢,钙元素含量和骨小梁面积减少(P<0.05);而VHL基因敲除组小鼠在软骨内成骨过程中VEGF表达增加,新骨形成速度加快,钙元素含量和骨小梁面积增加(P<0.001)。结论在小鼠软骨内化骨过程中,VHL/HIF-1α信号通路对VEGF表达具有调控作用,通过调节血管形成,最终影响骨量形成。

骨质疏松性骨折膜内成骨和软骨内成骨特点的定量研究

目的通过去势大鼠骨折模型,探讨骨质疏松性骨折愈合过程中膜内成骨和软骨内成骨的特点。方法57只6月龄雌性SD大鼠,随机分为卵巢切除组(OVX)和对照组(SHAM),术后3个月pQCT随访观察到OVX组的骨密度(BMD)显著下降。随后OVX组和SHAM组均构建闭合性股骨骨折模型,每周摄X线片随访骨折愈合情况并行骨痂定量分析。第2、4、8周取材,行显微CT(micro-CT)三维骨痂定量分析和组织学分析,并于第8周采集标本进行生物力学测试。结果SHAM组膜内成骨的新生骨量在骨折愈合早期显著高于OVX组(P=0.031),骨折区域的软骨形成也较OVX组活跃,但未构成显著性差异。随着软骨内骨化的进行,SHAM组软骨内成骨区域的新生骨量显著高于OVX组(P=0.023)。骨折后8周时,SHAM组骨折愈合率高于OVX组,生物力学强度也明显优于OVX组(P=0.044)。结论骨质疏松对骨折愈合中膜内成骨和软骨内成骨的过程均产生负性作用,其分子生物学机制有待进一步探讨。

Notch信号通路调控软骨内成骨的研究现状

脊椎动物的骨骼形成是一个复杂的过程。从问充质细胞的富集、体节的形成、软骨内成骨或膜内成骨到骨骼的钙化，软骨细胞、成骨细胞和破骨细胞之间总是存在功能的平衡。软骨内成骨作为骨骼形成的一种主要方式，受多种因素的影响，Notch通路在该过程中起到了极其重要的作用。

颅底软骨联合软骨内成骨的研究进展

颅底最初以软骨形式形成，之后通过软骨内成骨转化为骨。随着钙化的进行，骨化中心继续保留着称为软骨联合的软骨带。其在颅底生长发育过程中有重要作用。其发育异常对颅面骨性错牙合畸形的发生发展有重要意义。很多学者对于其发生机制已从基因和细胞水平作了大量研究，本文将此作一综述。

不同方式运动对生长期大鼠FGF、IGF信号及软骨内成骨的影响

目的探索不同方式运动对生长期大鼠成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)、胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor,IGF)信号通路相关分子表达及软骨内成骨的影响。方法将生长期大鼠随机分为对照组、游泳组、跑台组和下跳组,进行6周的不同方式运动,利用软骨细胞原代分离、培养和染色技术,观察软骨细胞体外增殖,生长板切片染色,观察软骨细胞增殖肥大;利用RT-PCR、Western blot检测细胞因子mRNA和蛋白表达。结果(1)跑台运动和下跳运动有助于促进软骨细胞增殖和肥大,增加生长板肥大层的宽度,下跳运动更为明显;(2)FGF2 mRNA表达水平与对照组相比,游泳组差异无统计学意义(P>0.05),跑台组和下跳组显著降低(P<0.05);成纤维细胞生长因子受体1(fibroblast growth factor receptor,FGFR1)mRNA表达水平与对照组相比,跑台组和下跳组显著降低(P<0.01);成纤维细胞生长因子受体3(fibroblast growth factor receptor 3,FGFR3)mRNA表达水平与对照组相比,跑台组和下跳组显著降低(P<0.01);IGF-1 mRNA表达水平与对照组和游泳组相比,跑台组和下跳组均显著上调(P<0.05);IGF-1信号通过胰岛素样生长因子-1受体(Insulin like growth factor-1 receptor,IGF1R)mRNA表达水平与对照组相比,下跳组有统计学差异(P<0.05)。FGF2蛋白表达水平与对照组相比,游泳组无统计学差异(P>0.05),跑台组和下跳组都显著降低(P<0.01);IGF-1蛋白表达水平与对照组相比,游泳组无统计学差异(P>0.05),跑台组和下跳组显著增加(分别为P<0.05和<0.01),与游泳组相比,跑台组和下跳组均显著性增加(P<0.01)。结论下跳运动通过FGF、IGF信号通路,促进生长期大鼠生长板软骨细胞增殖与肥大,有利于软骨内成骨。

Ihh信号在胚胎发育期软骨内成骨中的调控机制

在胚胎发育期间,躯干和四肢骨与大部分颅面骨架均通过软骨内成骨而形成,在间充质细胞向软骨细胞、前肥大软骨细胞、肥大软骨细胞及终末分化的过程中,一系列分子信号的精密调控在正常软骨内成骨中发挥着重要作用,其中Ihh信号通过自身直接作用以及与PTHrP、BMP、FGF、CREB等信号共同调节软骨细胞的增殖和分化,在胚胎早期软骨内成骨中发挥着重要的核心调控作用。

Ihh-PTHrP负反馈信号通路对髁突软骨内成骨作用的研究现状

临床研究发现,颌面部发育畸形的患者,尤其是Ⅱ类错患者,常同时伴有颞下颌关节盘前移位,而青少年期颞下颌关节盘前移位与颌面部发育畸形存在密切关系。其原因可能与关节盘移位导致髁突表面的应力分布发生改变有关,但具体机制尚不明确。印度豪猪蛋白(Ihh)-甲状旁腺相关蛋白(PTHrP)信号通路是调节骨骺生长板软骨细胞增殖、分化、肥大和矿化的重要负反馈轴,在软骨内成骨中发挥着关键的作用。同时,Ihh是机械应力信号向生物信号转导的重要媒介,介导机械应力信号向刺激软骨生长的生物信号转化。本文对Ihh-PTHrP负反馈信号通路对下颌骨髁突软骨内成骨作用的研究现状作一综述。

Sox蛋白在软骨内成骨中的作用

颅颌面骨成骨的方式有膜内成骨和软骨内成骨两种。Sox9、L-Sox5和Sox6在软骨组织的发生和发育中具有十分重要的作用。Sox9促进间充质细胞凝集,L-Sox5和Sox6使间充质细胞进一步分化为成软骨细胞。Sox9具有转录激活结构域,直接调控转录,L-Sox5和Sox6缺少转录激活结构域,可能是作为构型蛋白,促成蛋白质—DNA复合体的形成,起到增强转录的作用。本文主要对这3种Sox蛋白在软骨内成骨中的作用及其机制进行综述。

甲状旁腺相关蛋白与软骨内成骨

甲状旁腺相关蛋白是近年来发现的对骨的形成有重要作用的生长因子。本文主要对其在软骨内的表达,软骨内成骨的作用及其机制,信号传导途径等方面进行综述。

力敏感因子对软骨内成骨的调控作用

软骨内成骨是一个复杂有序的生物学过程,依赖于一系列力敏感因子的精确调控,而生物力影响着软骨内成骨中力敏感因子的表达。对软骨细胞施加力学刺激后,印第安刺猬蛋白(IHH)表达增加,细胞增殖加快。IHH通过与甲状旁腺素-甲状旁腺素相关肽(PTHr P)受体形成的负反馈环路协调软骨细胞的增殖、成熟与分化,而IHH在调控软骨细胞增殖分化方面并非是PTHr P依赖性的。核心结合因子-α1不仅在软骨形成中,亦在血管侵入软骨过程中发挥作用,可刺激肥大软骨细胞中的血管内皮生长因子(VEGF)诱导血管侵入,促进软骨内骨化。VEGFA通过刺激内皮细胞的增殖和迁徙增加血管的通透性,而肥大软骨细胞基质降解、血管侵入是软骨内成骨的关键。VEGF在软骨内成骨过程中协调着软骨细胞增殖、破骨细胞功能、细胞外基质改建、血管增生和骨形成间的关系。生物力影响着软骨内成骨力敏感因子的表达,进而影响着软骨内成骨进程,理解其中的分子机制将有利于骨形成和骨修复研究。

小儿股骨头骨软骨炎伴有软骨内成骨障碍

目的:分析小儿股骨头骨软骨炎(Perthes病)的病理改变。材料与方法:小儿股骨头骨软骨炎75例,男56例,女19例。单侧发病64例(85%),双侧11例(15%)。3例新生儿尸检,均经股动脉灌注墨汁和微粒钡混合液,进行股骨头骨骺微血管摄影。结果:骨骺变化多样,股骨头骨骺囊状破坏27例(36%),骨骺碎裂25例(33%),扁平致密骨骺25例(33%)。并见1例无骨骺,干骺端致密凹陷、骺早闭等。干骺端变粗变短高达45例(60%),几乎都有干骺囊状破坏,包括单囊7例和多囊34例,囊内多数可见死骨。干骺端中心“V”形凹陷14例,其中8例可见死骨。髋臼发育不良、股骨头外移包括脱位者共46例(61%),Shenton线不连者28例(37%)。有10例既有股骨头骨骺干骺坏死,又有关节间隙狭窄,考虑为儿童Perthes病合并强直性髋关节炎。股骨颈垂线征Sagging rope sign17例。髋内翻7例,髋外翻4例。75例中各种骺线异常者共55例(73%)。结论:小儿Perthes病是伴有软骨内成骨障碍的综合病理改变疾患。

PTHrP信号途径在软骨内成骨过程中的作用

生长板软骨细胞经历增殖、分化、肥大和软骨基质矿化等过程 ,提供了长骨线性生长的模型。软骨细胞的有序分化需要甲状旁腺激素相关肽 (PTHrP)的调节。PTHrP除以PTH样作用引起恶性肿瘤高钙血症外 ,其另一重要作用是与Ihh信号分子构成一个旁分泌环路调节生长板软骨细胞的分化和骨骼形态发生。PTHrP主要由软骨膜或早期软骨细胞产生 ,对生长板增殖带软骨细胞的分化成熟起抑制作用 。

Sox9在软骨内成骨中的研究进展

在胚胎发育期间，躯干和四肢骨与大部分颅面骨架均通过软骨内成骨而形成，在间充质细胞向软骨细胞、前肥大软骨细胞、肥大软骨细胞及终末分化的过程中，一系列分子信号的精密调控在正常软骨内成骨中发挥着重要作用。Sox9信号通过自身直接或间接作用，以及与其他信号共同调节软骨细胞的增殖和分化，在胚胎早期软骨内成骨中起核心调控作用。

软骨内成骨修复骨损伤的调节机制

软骨内成骨是主要的骨修复方式之一,它遵循特定的生物学步骤,并涉及复杂的调节机制。近年来,基于软骨内成骨模型开展的骨再生研究日益增多,全面了解其发生机制可以为骨再生的研究提供重要依据。因此,该文对近期软骨内成骨修复骨损伤的调节机制做一综述。

亲骨荧光素间接标记软骨内成骨的早期血管新生

背景:虽然当前有多种方法可以观察和检测软骨内成骨早期血管新生,但是均存在一定的不足。目的:探讨四环素和茜素络合酮间接标记软骨内成骨过程中新生血管的可能性。方法:制备新西兰兔双侧桡骨骨缺损模型并植入β-磷酸三钙材料,分别于术后第1天和第15天注射四环素和茜素络合酮,第28天取材。部分标本在墨汁灌注后行硬组织切片荧光/光学显微镜观察,部分标本经脱钙后行免疫组化染色观察,比较软骨内成骨过程中亲骨荧光素标记管腔结构与免疫组化、墨汁灌注标记血管结构的一致性。结果与结论:(1)亲骨荧光素标记的管腔结构经免疫组化染色证实为CD34阳性的血管结构;(2)在荧光显微镜下,亲骨荧光素标记的血管形态与墨汁灌注的血管形态一致;荧光素标记后经墨汁灌注的血管在荧光显微镜下可见荧光管腔中有黑色墨汁走行;(3)此外,亲骨荧光素标记的管腔结构颜色绚丽、三维结构更加生动,可通过不同颜色的荧光显示不同时期的血管新生和演变过程,具有独特的优势,可用于软骨内成骨早期血管发生的形态学检测。

软骨内成骨中的细胞凋亡现象

软骨内成骨包括软骨细胞的增殖、成熟、肥大和退化以及凋亡等步骤,软骨细胞凋亡是实现由软骨细胞向骨形成细胞转换的重要步骤,过分凋亡或延迟凋亡都将导致骨骼发育异常。甲状旁腺激素相关多肽和碱性成纤维细胞生长因子具有间接抑制细胞凋亡的作用。