成纤维细胞生长因子受体1 抑制剂对胶原诱导关节炎模型大鼠骨破坏的影响

背景:课题组前期的研究表明靶向成纤维细胞生长因子受体1(fibroblast growth factor receptor 1,FGFR1)可能是治疗类风湿性关节炎的有效靶点。目的:探讨FGFR1抑制剂(PD173074)对胶原诱导关节炎模型大鼠骨破坏的影响。方法:将25只雌性SD大鼠随机分为5组,正常对照组、模型组、甲氨蝶呤组、PD173074低剂量组、PD173074高剂量组。除正常对照组外,其余各组大鼠建立Ⅱ型胶原诱导关节炎模型。造模成功后正常组及模型组大鼠腹腔注射无菌PBS,甲氨蝶呤组药物注射剂量为1.04 mg/kg,PD173074低剂量组和高剂量组药物注射剂量分别为5,20 mg/kg,1次/周。给药4周后取材,观察大鼠临床症状以及关节肿胀情况,踝关节Micro-CT三维重建及分析,观察踝关节病理变化,检测关节周围血管生成情况及核因子κB受体活化因子配体的表达,检测关节滑膜中p-FGFR1、血管内皮生长因子A、抗酒石酸酸性磷酸酶的表达,观察肝、脾、肾病理变化并计算肝、脾、肾指数。结果与结论:①PD173074能够减轻模型大鼠踝关节临床症状及关节肿胀,延缓骨质丢失,改善骨结构,减轻关节滑膜侵袭以及软骨骨侵蚀,降低关节周围破骨细胞数量,抑制关节滑膜组织中的血管生成,降低核因子κB受体活化因子配体的表达,抑制FGFR1磷酸化蛋白、抗酒石酸酸性磷酸酶和血管内皮生长因子A的蛋白表达。②大鼠肝、脾、肾病理观察表明经过PD173074治疗后无明显的毒副作用。③研究证明了FGFR1抑制剂能够延缓Ⅱ型胶原诱导关节炎模型大鼠关节炎症及骨破坏的进展,并抑制血管的生成。初步验证了PD173074在Ⅱ型胶原诱导关节炎模型中的治疗作用,其可能是通过抑制FGFR1磷酸化发挥作用,为寻找类风湿性关节炎新的治疗靶点提供了方向。

成骨诱导因子缓释系统修饰国产多孔钽对MG63细胞功能的影响

背景:课题组前期研究发现,国产多孔钽有利于MG63细胞的早期黏附、增殖,可用作骨组织工程支架材料。目的:进一步探讨成骨诱导因子缓释系统修饰的国产多孔钽对MG63细胞黏附增殖及分化能力的影响。方法:在聚乳酸-羟基乙酸共聚化合物凝胶中加入体积分数为15%的成骨诱导因子溶液,构成成骨诱导因子缓释系统。取第3代MG63细胞,分别接种于单纯多孔钽表面(对照组)、聚乳酸-羟基乙酸共聚化合物凝胶涂覆的多孔钽表面(凝胶涂覆组)、成骨诱导因子缓释系统涂覆的多孔钽表面(缓释系统涂覆组),共培养5 d后,利用鬼笔环肽染色观察材料表面细胞骨架,流式细胞仪检测细胞增殖,Western blot、RT-qPCR检测材料表面细胞Ⅰ型胶原、骨桥蛋白、RUNX-2的蛋白和mRNA表达。结果与结论:①鬼笔环肽染色显示,MG63细胞在3组多孔钽表面及内部黏附生长,细胞分泌的基质覆盖在材料表面;②流式细胞仪检测显示,缓释系统涂覆组细胞增殖快于对照组、凝胶涂覆组(P<0.05);③Western blot、RT-qPCR检测显示,缓释系统涂覆组Ⅰ型胶原、骨桥蛋白、RUNX-2的蛋白和mRNA表达均高于对照组、凝胶涂覆组(P<0.05);④结果表明,经成骨诱导因子缓释系统修饰的国产多孔钽有利于MG63成骨细胞的黏附、增殖及分化。

瑞香素调节缺氧诱导因子-1α/血管内皮生长因子信号通路对胫骨骨折大鼠骨痂形成和血管生成的影响实验研究

目的:探究瑞香素对胫骨骨折大鼠骨痂形成、血管生成及缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)/血管内皮生长因子(VEGF)信号通路的影响。方法:构建胫骨骨折大鼠模型,将120只胫骨骨折大鼠随机分成模型组、瑞香素低剂量组(30 mg/kg)、瑞香素中剂量组(60 mg/kg)、瑞香素高剂量组(90 mg/kg)剂量组、瑞香素高剂量+HIF-1α抑制剂YC-1组(90 mg/kg瑞香素+10 mg/kg YC-1),每组24只。另取24只正常大鼠仅暴露胫骨,穿入克氏针,不切断胫骨,设为假手术组。各组大鼠进行相应给药干预8周。X射线观察骨痂形成情况,并计算骨痂体积。微计算机断层扫描(Micro-CT)分析骨折折断处骨痂组织和假手术组相同部位骨组织骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)和骨密度(BMD)。HE染色观察胫骨骨折处骨组织及假手术组大鼠相同部位骨组织形态学变化,并计算新生血管数量及血管面积。酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清中碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OCN)水平。蛋白印迹实验检测胫骨骨折处骨痂组织及假手术组骨膜组织HIF-1α和VEGF蛋白表达。结果:与假手术组比较,模型组胫骨骨组织破坏严重,骨小梁稀疏紊乱,成骨细胞数量明显减少,BV/TV、Tb.N、Tb.Th、BMD、新生血管数量及血管面积、HIF-1α和VEGF蛋白表达水平降低,ALP、OCN水平升高(均P<0.05)。与模型组比较,瑞香素低、中、高剂量组骨组织中骨痂依次增多,骨小梁生成增加且排列有序,毛细血管逐渐丰富,聚集的成骨细胞数量依次增加,骨组织破坏减轻,骨痂体积、BV/TV、Tb.N、Tb.Th、BMD、新生血管数量及血管面积、ALP、OCN、HIF-1α和VEGF蛋白表达水平依次升高(均P<0.05)。与瑞香素高剂量组比较,瑞香素高剂量+YC-1组骨痂、骨小梁生成、毛细血管、成骨细胞数量减少,骨组织破坏加重,骨痂体积、BV/TV、Tb.N、Tb.Th、BMD、新生血管数量及血管面积、ALP、OCN、HIF-1α和VEGF蛋白表达水平降低(均P<0.05)。结论:瑞香素可能通过激活HIF-1α/VEGF信号通路促进胫骨骨折大鼠骨痂形成、血管生成,从而加速骨愈合。

骨诱导因子通过NF2/Hippo信号通路抑制甲状腺乳头状癌细胞增殖和侵袭

目的探究骨诱导因子(osteoglycin,OGN)在甲状腺乳头状癌(PTC)中的作用和调控机制。方法利用基因表达谱交互分析(GEPIA)数据库分析甲状腺肿瘤组织和正常组织中OGN表达的差异及患者无病生存期。采用实时荧光定量PCR和蛋白免疫印迹分析我院的52例PTC肿瘤组织和相应的癌旁正常组织中OGN表达。实时荧光定量PCR和蛋白免疫印迹分析PTC细胞系(K1,TPC-1,IHH-4,KTC-1和BCPAP)和正常甲状腺细胞系(Nthy-ori3-1)中OGN表达水平。使用对照质粒和pcDNA3.1-OGN质粒分别转染TPC-1和KTC-1细胞,分为:control组、pc-NC组和pc-OGN组;随后,将si-RNA-si-RNA-NF2或si-RNA-LATS1共转染至pcDNA3.1-OGN组TPC-1细胞中,分为:pc-NC组、pc-OGN组、pc-OGN+si-NF2组和pc-OGN+si-LATS1组。采用CCK-8、流式细胞术、Transwell和划痕实验分别检测细胞增殖、凋亡、侵袭和迁移水平;蛋白免疫印迹法检测上皮间充质转化相关蛋白E-钙黏蛋白(E-cadherin)、N-钙黏蛋白(N-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)以及NF2和Hippo信号通路关键蛋白Yes关联蛋白1(YAP1)、哺乳动物STE20样蛋白激酶1(MST1)和大肿瘤抑制因子1(LATS1)的蛋白表达。结果GEPIA数据库分析结果显示,与正常组织相比,肿瘤组织中OGN表达水平减少(P<0.01),低水平的OGN表达与较短的无病生存期显著正相关。同时,临床患者样本中肿瘤组织OGN表达水平也较正常组织有明显减少(P<0.01)。与Nthy-ori3-1细胞比较,5种PTC细胞系中OGN mRNA和蛋白表达均有不同程度的减少(P<0.01)。与pc-NC组比较,pc-OGN组TPC-1和KTC-1细胞活力、侵袭和迁移能力减弱(P<0.01),上皮间充质转化相关蛋白N-cadherin和Vimentin表达减少(P<0.01),而细胞凋亡率增加(P<0.01),E-cadherin蛋白表达增加(P<0.01)。与pc-NC组比较,pc-OGN组细胞中NF2表达水平升高(P<0.01),Hippo通路YAP1磷酸化水平减少,MST1和LAST1磷酸化水平增加(P<0.01)。与pc-OGN组细胞相比,pc-OGN+si-NF2组和pc-OGN+si-LATS1组细胞凋亡率显著抑制(P<0.01),细胞侵袭和迁移水平显著增加(P<0.01)。结论OGN通过NF2/Hippo通路抑制细胞增殖、侵袭和迁移,促进细胞凋亡,OGN有望成为PTC的治疗靶点。

缺氧诱导因子-1α调控骨形态发生蛋白9对间充质干细胞成骨分化的影响

目的探讨缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)对骨形态发生蛋白9(BMP9)诱导间充质干细胞(MSCs)C3H10T1/2成骨分化的影响。方法体外培养小鼠MSCs C3H10T1/2细胞系,分为5组:NC组(正常培养C3H10T1/2细胞)、Ad-GFP组(转染腺病毒液)、Ad-BMP9组(转染BMP9过表达的腺病毒液)、pcDNA3.1-mRFP组(转染Ad-BMP9+pcDNA3.1空载质粒)、pcDNA3.1-HIF-1α组(转染Ad-BMP9+HIF-1α过表达质粒)。采用碱性磷酸酶(ALP)显色及活性检测试剂盒检测各组C3H10T1/2细胞中ALP活性;采用茜素红S染色检测各组C3H10T1/2细胞钙盐沉积情况,并用吸光度(A)值进行定量分析;采用免疫印迹法检测各组C3H10T1/2细胞中BMP9、HIF-1α及成骨分化标志物骨钙素(OC)、骨桥蛋白(OPN)及Runt相关转录因子2(Runx2)蛋白表达。结果与NC组、Ad-GFP组比较,Ad-BMP9组ALP活性、钙盐沉积、A值及BMP9、HIF-1α、OC、OPN、Runx2蛋白表达增加(P<0.05)。与Ad-BMP9组、pcDNA3.1-mRFP组比较,pcDNA3.1-HIF-1α组ALP活性、钙盐沉积、A值及BMP9、HIF-1α、OC、OPN、Runx2蛋白表达增加(P<0.05)。结论HIF-1α可促进BMP9诱导MSCs C3H10T1/2成骨分化,可能与上调OC、OPN及其下游Runx2蛋白表达有关。

八段锦联合穴位按摩辅助治疗对老年膝关节骨性关节炎病人血清软骨寡聚基质蛋白、低氧诱导因子表达的影响

目的:观察八段锦联合穴位按摩辅助治疗对老年膝关节骨性关节炎(KOA)病人血清软骨寡聚基质蛋白(COMP)、低氧诱导因子-1α(HIF-1α)表达的影响。方法:选取黔南州都匀市医院2020年1月—2022年1月收治的160例老年膝关节骨性关节炎病人作为研究对象,分为对照组和观察组,各80例,对照组给予口服盐酸氨基葡萄糖片治疗,剂量为1片/次,每天2次;观察组服用的药物、剂量与对照组相同,同时给予每天1次,每周6 d的八段锦联合穴位按摩辅助治疗,干预时间为6周,采用酶联免疫吸附法(ELISA)于治疗前、治疗后第6周测定两组血清COMP、HIF-1α表达、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1(IL-1)、基质金属蛋白酶-3(MMP-3)、血管内皮生长因子(VEGF)水平,观察骨性关节炎指数(WOMAC)及视觉模拟评分(VAS)。结果:治疗前两组血清COMP、HIF-1α表达、TNF-α、IL-1、MMP-3、VEGF水平及WOMAC、VAS评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05);治疗后第6周,观察组血清COMP、HIF-1α表达、TNF-α、IL-1、MMP-3、VEGF水平及WOMAC、VAS评分均低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.001)。结论:八段锦联合穴位按摩辅助治疗能够通过降低COMP、HIF-1α的表达对膝关节骨性关节炎发挥炎症缓解作用,改善老年膝关节骨性关节炎病人临床症状。

基于缺氧诱导因子1α探讨黄芪鳖甲丸治疗膝关节骨性关节炎的作用机制

目的观察黄芪鳖甲丸对膝关节骨性关节炎(KOA)大鼠关节软骨的相关病理改变及相关蛋白在缺氧诱导因子1α(HIF-1α信号通路的表达。方法选取60只SD大鼠随机分为假手术组(10只)和造模组(50只)。假手术组保留大鼠卵巢,造模组在切除大鼠卵巢8周后进行关节腔注射碘乙酸钠1次,然后将造模组分为模型组、塞来昔布组、黄芪鳖甲丸高剂量组、黄芪鳖甲丸中剂量组及黄芪鳖甲丸低剂量组,每组10只。各给药组大鼠药物持续干预4周。在末次给药后检测大鼠血清雌二醇(E2)水平、关节灌洗液的肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-1β(IL-1β)含量,并测量大鼠膝关节横径,观察软骨的外观及病理变化,使用蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测各组大鼠软骨的蛋白表达。结果黄芪鳖甲丸各剂量组大鼠膝关节横径、关节灌洗液IL-1β、TNF-α水平均显著少于模型组(P<0.05);黄芪鳖甲丸高、中剂量组大鼠血清E2水平高于模型组(P<0.05)。大体观察黄芪鳖甲丸高剂量组大鼠膝关节软骨表面较模型组光滑,且伴有光泽,缺损不明显;中剂量组大鼠膝关节软骨的中部稍有损伤,有血管增生。镜下观察黄芪鳖甲丸高、中剂量组大鼠膝关节软骨表层光滑,软骨细胞排列规整,细胞形态未见异常,潮线完整。黄芪鳖甲丸各剂量组大鼠软骨光镜软骨检测评价标准(Mankin’s)评分、软骨HIF-1α及基质金属蛋白酶-1(MMP-1)黄染颗粒光密度值(IOD)、软骨HIF-1α、血管内皮生长因子(VEGF)蛋白表达量均显著低于模型组(P<0.05),黄芪鳖甲丸高剂量组大鼠软骨中葡萄糖载体-1(Glut-1)、MMP-1蛋白表达量低于模型组(P<0.05)。结论黄芪鳖甲丸降低软骨组织损伤及炎症程度,其作用可能与HIF-1α调控Glut-1、VEGF、MMP-1的表达有关。

缺氧诱导因子1α基因修饰牙髓干细胞的体外成骨及成血管分化

背景:如何有效地修复和重建临界骨缺损是临床医学的难题。牙髓干细胞作为转基因靶细胞修复受损组织或器官具有一定优势。目的:探究缺氧诱导因子1α对牙髓干细胞体外成骨及成血管的作用。方法:选取临床上12-18岁患者因正畸治疗需要拔除的健康、完整双尖牙的牙髓组织分离、培养牙髓干细胞,实验组将缺氧诱导因子1α基因转染至牙髓干细胞,对照组不做任何处理,采用qPCR检测缺氧诱导因子1α的基因表达以及Western blot检测成骨及成血管因子的蛋白表达。结果与结论:(1)牙髓干细胞为短梭形的成纤维样细胞,细胞呈集落式生长。(2)缺氧诱导因子1α基因稳定转染至牙髓干细胞内,随着时间延长缺氧诱导因子1α基因表达逐渐增高,至14 d达到高峰,21 d明显降低。(3)与对照组相比,实验组的成血管相关因子表达水平更高。转染后1 d,血管内皮生成因子、基质细胞衍生因子1、促血管生成素2、胎盘生长因子蛋白表达明显增高,4 d达到高峰,随后实验组成血管相关蛋白表达虽略有降低,但与对照组相比明显增高。(4)与对照组相比,实验组的成骨相关因子表达水平更高。转染后1 d,人骨形态发生蛋白2、骨钙蛋白、Runt相关转录因子2蛋白表达明显增高,4 d达到高峰。(5)结果表明,缺氧诱导因子1α能够促进牙髓干细胞成骨及成血管因子的表达。

缺氧诱导因子在牙周组织炎症及再生中的研究进展

牙周炎是一种牙周支持组织的慢性炎症性疾病,可导致牙周支持组织的进行性破坏,且牙周炎的发生发展与缺氧的牙周微环境有关。缺氧诱导因子(HIF)是一种参与调节机体免疫反应的转录调控因子,其表达水平的变化可影响机体多种细胞的功能,并最终导致疾病的发生。牙周炎所导致的缺氧环境与缺氧诱导因子通路密切相关。本文总结缺氧诱导因子在牙周炎症及再生中的作用,以期为今后临床治疗牙周炎等疾病提供新思路。

血清骨生成诱导因子及miR-22-3p表达水平对2型糖尿病肾病早期诊断价值研究

目的分析血清骨生成诱导因子(osteoinductive factor,OIF)和微小核糖核酸(microRNA,miR)-22-3p在2型糖尿病肾病(type 2 diabetes nephropathy,T2DN)早期诊断中的价值。方法选取2018年3月~2020年3月重庆医科大学附属遂宁市中心医院2型糖尿病患者190例为研究对象,根据24h尿微量清蛋白排泄率(24 hour urinary microalbumin excretion rate,24h UAER)分为糖尿病无肾病组(n=58)、早期糖尿病肾病组(n=62)及临床糖尿病肾病组(n=70)。并以同期体检的健康体检者50例为健康对照组。比较各组血清OIF和miR-22-3p水平,Pearson法分析血清OIF,miR-22-3p表达与肾功能指标的相关性。采用受试者工作曲线分析血清OIF和miR-22-3p及联合检测对早期2型糖尿病肾病的诊断效能。结果糖尿病无肾病组、早期糖尿病肾病组及临床糖尿病肾病组血清OIF(7.81±1.31pg/ml,9.75±1.45 pg/ml,13.44±1.61pg/ml)和miR-22-3p(1.03±0.18,5.43±0.81,7.42±0.95)表达水平均高于健康对照组(6.42±1.22 pg/ml,0.82±0.12),差异有统计学意义(t=5.675~48.790,均P<0.05)。早期糖尿病肾病组血清OIF,miR-22-3p表达高于糖尿病无肾病组(t=7.673,40.436,均P<0.05),临床糖尿病肾病组血清OIF,miR-22-3p表达高于早期糖尿病肾病组(t=13.766,12.863,均P<0.05),差异具有统计学意义。糖尿病无肾病组、早期糖尿病肾病组和临床糖尿病肾病组血清尿酸、糖化血红蛋白、24h UAER表达水平依次升高(t=1.847~47.555,均P<0.05),eGFR表达水平依次降低(t=10.018,5.416,P<0.05),差异均有统计学意义。血清OIF和miR-22-3p表达水平与尿酸、糖化血红蛋白、24h UAER呈正相关(r=0.510~0.604,均P<0.01),与eGFR呈负相关(r=-0.476,-0.408,均P<0.01);血清OIF,miR-22-3p及联合检测对早期2型糖尿病肾病诊断的曲线下面积(area under the curve,AUC)及95%置信区间(95%confidence intervals,95%CI)分别为0.815(95%CI:0.761~0.859),0.726(95%CI:0.706~0.812)及0.893(95%CI:0.849~0.950)。联合检测血清OIF,miR-22-3p对早期糖尿病肾病的诊断效能高于单一指标(Z=2.305,2.616,P=0.018,0.010)。结论2型糖尿病肾病患者血清OIF和miR-22-3p表达升高,两者与尿酸、糖化血红蛋白、24h UAER及eGFR有关,联合检测有助于2型糖尿病肾病的早期诊断。

绒毛外泌体递送HLA-G增强人蜕膜NK细胞表达骨诱导因子(OGN)和多效生长因子(PTN)

目的探究人绒毛组织来源含人类白细胞抗原G(HLA⁃G)外泌体对蜕膜自然杀伤(dNK)细胞分泌骨诱导因子(OGN)和多效生长因子(PTN)功能的影响。方法将不明原因复发性流产患者与正常人工流产患者绒毛组织来源含HLA⁃G外泌体与dNK细胞共培养,实时定量PCR和Western blot法分别检测dNK细胞OGN和PTN的mRNA和蛋白表达。通过慢病毒LV⁃HLA⁃G感染HTR⁃8/Svneo人绒毛滋养细胞细胞系,得到过表达HLA⁃G外泌体(HLA⁃G^(OE)⁃EXO)。将HLA⁃G^(OE)⁃EXO与dNK细胞共培养,采用以上方法检测OGN与PTN表达。将HLA⁃G^(OE)⁃EXO与dNK细胞培养后上清与HTR⁃8/Svneo共培养,CCK⁃8法检测HTR⁃8/Svneo细胞的增殖情况。结果正常人工流产患者绒毛组织来源外泌体较复发性流产组患者可显著增强dNK细胞OGN与PTN表达。HLA⁃G^(OE)⁃EXO可显著增强dNK细胞OGN与PTN表达,其上清可促进HTR⁃8/Svneo细胞增殖。结论人母胎界面绒毛组织可通过产生含HLA⁃G外泌体影响dNK细胞功能,促进其分泌促生长因子。

低氧诱导因子-1α对骨形态发生蛋白2诱导的干细胞成软骨、成骨分化的影响

目的探讨低氧通路中关键转录调控因子低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)对骨形态发生蛋白2(bone morpho-genetic protein 2,BMP2)诱导干细胞骨、软骨分化的影响,阐明HIF-1α在干细胞成骨、软骨分化中的作用。方法构建相应腺病毒AdBMP2、AdHIF-1α、AdGFP,单独或共同感染干细胞,Western blot法检测成软骨、成骨分化关键转录调控因子Sox9、Runx2的表达,Real-time PCR法检测成软骨、成骨分化标志物COL2A1、aggrecan、COL1A1和ALP mRNA表达,Alcian blue、ALP及Alizarin red S染色检测软骨细胞外基质及骨基质钙盐沉积情况。进行干细胞裸鼠皮下移植,观察不同处理组形成骨块的组织结构情况,探讨HIF-1α对BMP2诱导干细胞成骨、软骨分化的影响。结果诱导分化后第1、3天,BMP2+HIF-1α组Sox9蛋白表达明显高于BMP2单独处理组,而BMP2+HIF-1α组Runx2蛋白表达明显低于BMP2单独处理组。诱导分化后第7、9天,BMP2+HIF-1α组COL2A1、aggrecan mRNA相对表达明显高于BMP2单独处理组(P<0.05),而BMP2+HIF-1α组COL1A1、ALP mRNA相对表达明显低于BMP2单独处理组(P<0.05)。Alcian blue染色发现BMP2+HIF-1α组软骨细胞外基质分泌多于BMP2单独处理组,染色更深;ALP染色发现BMP2+HIF-1α组ALP的活性弱于BMP2单独处理组;茜素红染色发现BMP2+HIF-1α组较BMP2单独处理组骨基质钙盐沉积更少;体内试验组织学观察见BMP2+HIF-1α组软骨成分更多,骨化不明显,BMP2单独处理组软骨成分少,软骨内骨化更明显。结论HIF-1α明显增强了BMP2诱导的干细胞成软骨分化,抑制了成骨分化及软骨内骨化,维持了软骨分化表型。

β转化生长因子增强人重组骨形态发生蛋白-2诱导成骨的调节机理

随着分子生物学的发展，多种生长因子参与骨和软骨的生成过程逐渐为人们所认识。骨形态发生蛋白（ＢＭＰ）为一种诱导成骨因子，目前已能利用基因工程获得具有生物活性的ｒｈＢＭＰ２〔１〕，体外和体内实验均证明ｒｈＢＭＰ２〔１〕有明显骨诱导活性〔２〕。它能诱导...

Smads及其相关转录因子与骨形态发生蛋白诱导成骨的信号传导

目的 综述有关骨形态发生蛋白 (BMPs)诱导成骨的信号传导机制 ,深入了解 BMPs基础及应用研究的理论依据。 方法 查阅近期相关文献 ,了解 BMPs相关蛋白 (Smads)及其相关转录因子在 BMPs诱导成骨的信号传导中的作用。 结果 BMPs的信号传导过程是 :BMPs首先与 型受体和 型受体结合 , 型受体磷酸化 Smads,Smads进入核内与转录因子相互作用影响相关蛋白的转录。Smads可分为受体调节 Smads(R- Smads:Smad1、2、3、5、8和9)、共同介导者 Smad(Co- Smad:Smad4 )和抑制性 Smads(I- Smads:Smad6、7)。 Smad1、Smad5和 Smad8,可能还有Smad9涉及 BMPs的信号传导。多种激酶如局部粘连激酶 (FAK)、Ras-细胞外信号调节激酶 (ERK)、磷脂酰肌醇 3激酶(PI3K)和 Akt丝 /苏氨酸激酶与 Smads的信号传导有关。与 Smad1和 Smad5相关的转录因子有核心结合蛋白 A1(CB-FA1)、Smad相互作用蛋白 1(SIP1)、鸟氨酸脱羧酶拮抗酶 (OAZ)、激活蛋白 - 1(AP- 1)、蟾蜍腹侧形成同源框蛋白 - 2(Xvent- 2 )、生长抑素 (Ski)、抗增殖蛋白 (Tob)、同源结构域转录因子 - 8(Hoxc- 8)等。CBFA1与转化生长因子 - β和 BMP- 2信号传导有关 ,能与 Smad1、2、3、5相互作用 ,在骨形成中起重要作用。锁骨、颅骨发育不良被认为是

高原久居汉族老年男性血清骨代谢生化指标、Chemerin与缺氧诱导因子1α的变化及相关性

背景:研究表明,低氧对成骨细胞生成的影响与氧浓度及低氧持续时间有关。然而高原低氧环境下老年男性久居汉族血清骨代谢如何?与脂肪细胞因子Chemerin和缺氧诱导因子的关系未见报道。目的:分析高原老年男性久居汉族血清骨代谢生化指标、脂肪细胞因子Chemerin、缺氧诱导因子的变化情况及不同指标的相关性。方法:162例高原老年男性久居汉族人分为1 980 m组83例和3 300 m组79例。采集2组受试者外周静脉血,利用酶联免疫吸附法检测两组受试者血清骨特异性碱性磷酸酶、抗酒石酸酸性磷酸酶5b、人脂肪细胞因子Chemerin水平、缺氧诱导因子1α水平,并进行比较分析。结果与结论:(1)1 980 m组的Chemerin因子水平显著低于3 300 m组,骨特异性碱性磷酸酶、抗酒石酸酸性磷酸酶5b显著高于3 300 m组(P<0.05);(2)1 980 m组的缺氧诱导因子1α水平显著低于3 300 m组(P<0.05);(3)人脂肪细胞因子Chemerin、缺氧诱导因子1α与抗酒石酸酸性磷酸酶5b、骨特异性碱性磷酸酶血清水平之间呈负相关(P均<0.01)。(4)结果表明,海拔较高环境下老年男性久居汉族血清骨代谢生化指标、脂肪细胞因子Chemerin等指标会发生一定的变化,低氧环境产生了重要的影响。

无机诱导因子复合性支架材料修复骨缺损的组织学观察

目的:应用无机诱导因子复合性支架材料修复山羊的下颌骨角部大型箱状缺损,研究该材料的成骨性能,探讨其在骨组织工程中的应用价值。方法:山羊15只,按4、8、12周3个时间点分为3组,于双侧下颌角手术制备30mm×25mm×10mm的大型箱状缺损,采用自身配对设计,左侧置入支架材料(A组),右侧空白对照(B组)。术后4、8、12周分别处死动物,取缺损修复区和材料—骨界面标本,观察组织动态学。结果:!4～12周A组有进行性成骨、钙化、骨髓形成的过程,而B组骨缺损内为未充满的纤维结缔组织,下缘有不成熟的软骨细胞附着。结论:支架材料有相当良好的生物活性;修复骨缺损显示优良的修复效果;具有临床应用的可行性。

低氧诱导因子与绝经后骨质疏松研究进展

低氧诱导因子(hypoxia inducible factor,HIF)在细胞对低氧的反应中起着至关重要的作用,参与葡萄糖代谢、血管重建和红细胞生成等多种病理生理过程。越来越多的研究表明HIF对骨生成、骨吸收及血管生成具有非常重要的作用,而骨血管结构和功能退变与绝经后骨质疏松的发生和发展存在着密切的联系。本文从HIF在骨生成、骨吸收、血管生成中的作用出发,综述了HIF与绝经后骨质疏松的关系及其在绝经后骨质疏松治疗中的应用前景。

无机诱导因子支架材料行颌骨重建的放射学评价

目的:在实验外科的基础上,用预制型无机诱导因子复合性支架材料对颌骨缺损行修复重建,从放射学角度评价组织工程化骨构建的效果。方法:实验组对15只山羊下颌角缺损(30mm×25mm×10mm大小)以预制型支架材料修复,左侧为实验组,右侧为空白对照组,术后分别于4、8、12周处死5只动物行X线检查。临床应用组31例,分别于术后5d、1、2、3、6个月摄取下颌骨全景片和CT,观察骨缺损区的新骨形成情况,并按X线分级评分、6点法和X线阻射密度测量的评分标准测评,对各组的X线评分值及阻射密度值进行t检验。结果:实验组骨缺损放射影像评分及新生骨情况在4、8、12周显著优于对照组,空白对照组12周时骨缺损区均无明显骨修复现象。临床应用组发现组织工程骨表现出随时间的增长,成骨量逐渐增加的特征,在6个月时,阻射静止期有骨髓重建X线像。结论:预制型无机诱导因子复合性支架材料具有优良的成骨效果,放射学检查对骨缺损的评估有重要意义。

骨形态发生蛋白2联合突变型低氧诱导因子1α修复激素性股骨头缺血性坏死

背景:骨形态发生蛋白2是目前发现的唯一的一种可单独诱导骨形成的生长因子,但是研究发现骨形态发生蛋白2单一基因的促血管生成作用较弱,无法在新生骨组织处产生足量的毛细血管,所以在诱导骨形成过程中还需要与其他诱导因子协同作用。低氧诱导因子1α在促进新生血管的形成方面有重要作用。目的:观察腺病毒介导的人骨形态发生蛋白2联合突变型低氧诱导因子1α(Ad-BMP-2-IRES-HIF-1α^(mu))转染骨髓间充质干细胞对激素性股骨头缺血性坏死的修复作用。方法:(1)转染Ad-BMP-2-IRES-HIF-1α^(mu)到骨髓间充质干细胞,检测碱性磷酸酶活性、钙结节茜素红染色检测其成骨能力;(2)建立激素性股骨头缺血性坏死兔模型,随机分为3组:实验组股骨坏死部位移植转染Ad-BMP-2-IRES-HIF-1α^(mu)的骨髓间充质干细胞;对照组移植未转染的骨髓间充质干细胞;空白组移植细胞培养液。移植8周后,Westen blot法检测骨形态发生蛋白2和低氧诱导因子1α蛋白表达;苏木精-伊红染色组织学观察股骨头缺血性坏死修复情况;墨汁灌注透明切片血管形态学观察股骨头缺损区域血管生成情况。结果与结论:(1)转染Ad-BMP-2-IRES-HIF-1α^(mu)的骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶活性和钙结节数量均高于未转染的细胞,说明转染Ad-BMP-2-IRES-HIF-1α^(mu)能促进骨髓间充质干细胞的成骨分化;(2)实验组骨形态发生蛋白2和低氧诱导因子1α蛋白表达高于对照组与空白组(P<0.05);移植8周后,实验组缺损区周边观察到明显的成骨反应,与对照组及空白组相比,实验组空骨陷窝率低(P<0.05),骨小梁面积百分比高(P<0.05);墨汁灌注实验显示:实验组出现血管化现象,并出现骨陷窝结构,血管间有清晰的连通脉络相互间构成网络,股骨头下血管分布及血管网的形成基本正常,实验组墨汁灌注血管面积为114.22±3.78,高于对照组(63.78±2.61)和空白组(21.39±3.52),差异有显著性意义(P<0.05);(3)提示:骨形态发生蛋白2联合突变型低氧诱导因子1α可以促进激素性股骨头缺血性坏死的修复。

人重组骨形态发生蛋白-2和β转化生长因子在诱导成骨中的协同作用(英文)

目的：对人重组骨形态发生蛋白２（ｒｈ Ｂ Ｍ Ｐ２）和 β转化生长因子（ Ｔ Ｇ Ｆβ）在诱导成骨的协同作用进行探讨． 方法：２１０ 只 Ｂ Ａ Ｌ Ｂ／ｃ 小鼠随机分为 ３ 组，每组 ７０ 只，试验侧均位于右后肢，设立 ｒｈ Ｂ Ｍ Ｐ２／牛松质骨载体、单纯牛松质骨载体为对照组． 分别于术后 １２ ｈ ～２１ ｄ 共 １１ 个时间点取材，观察其诱导成骨过程． 结果：ｒｈ Ｂ Ｍ Ｐ２／ Ｔ Ｇ Ｆβ／牛松质骨载体组在诱导间充质细胞增殖、分化，软骨细胞及新生骨形成方面均早于ｒｈ Ｂ Ｍ Ｐ２／牛松质骨载体组，成骨量优于 ｒｈ Ｂ Ｍ Ｐ２／牛松质骨载体组，其碱性磷酸酶水平高峰较对照组提前，其组织钙含量明显高于对照组（ Ｐ＜ ０．０５）． 而单纯牛松质骨载体组在 ２１ ｄ仅出现了少量增殖的间充质细胞． 结论：ｒｈ Ｂ Ｍ Ｐ２ 和 Ｔ Ｇ Ｆβ在诱导成骨调节中存在着协同作用．