补肾强筋胶囊对膝骨关节炎大鼠膝关节软骨下骨质的影响及其作用机制的实验研究

目的:探讨补肾强筋胶囊对膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)大鼠膝关节软骨下骨质的影响及其作用机制。方法:6周龄雄性SPF级SD大鼠24只,随机分为正常组、模型组、补肾强筋胶囊组,每组8只。模型组、补肾强筋胶囊组采用前交叉韧带离断法对右后膝进行KOA造模。造模4周后,补肾强筋胶囊组大鼠以补肾强筋胶囊药液灌胃,正常组、模型组大鼠以去离子水灌胃,每日1次,共灌胃4周。灌胃4周后,处死大鼠,取出右后肢膝关节,观察大鼠膝关节标本的大体结构。采用Micro-CT扫描仪对大鼠膝关节标本进行扫描,分析各组大鼠膝关节骨组织体积分数、骨小梁数目、骨小梁厚度和骨小梁分离度。采用苏木精-伊红染色和番红O-固绿染色观察各组大鼠膝关节软骨下骨组织情况。采用免疫组织化学染色检测大鼠膝关节软骨下骨中低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)、血管内皮生长因子A(vascular endothelial growth factor A,VEGFA)的表达情况,采用免疫荧光染色检测大鼠膝关节软骨下骨中CD31、Endomucin的表达情况。结果:(1)补肾强筋胶囊对KOA大鼠膝关节大体结构的影响。模型组膝关节软骨磨损严重,关节间隙明显狭窄,关节腔内结构破坏严重,周围组织粘连明显;与模型组相比,补肾强筋胶囊组膝关节软骨磨损较轻,关节间隙轻度狭窄。(2)补肾强筋胶囊对KOA大鼠膝关节软骨下骨质的影响。MicroCT检查结果显示,模型组膝关节软骨下骨小梁排列稀疏,周围可见明显骨赘;补肾强筋胶囊组膝关节软骨下骨小梁排列较模型组紧密。与正常组相比,模型组和补肾强筋胶囊组膝关节软骨下骨组织体积分数小(P=0.001,P=0.012),骨小梁数目少(P=0.013,P=0.034),骨小梁厚度和骨小梁分离度大(P=0.000,P=0.001;P=0.000,P=0.005)。与模型组相比,补肾强筋胶囊组膝关节软骨下骨组织体积分数大(P=0.001),骨小梁数目多(P=0.039),骨小梁厚度和骨小梁分离度小(P=0.022,P=0.039)。苏木精-伊红染色和番红O-固绿染色显示,模型组和补肾强筋胶囊组膝关节软骨退变明显,软骨下骨小梁疏松,但补肾强筋胶囊组软骨下骨钙化程度较模型组低。(3)补肾强筋胶囊对KOA大鼠膝关节软骨下骨中H型血管形成相关蛋白表达的影响。模型组和补肾强筋胶囊组膝关节软骨下骨中HIF-1α、VEGFA、CD31、Endomucin的表达量均高于正常组(P=0.010,P=0.002,P=0.041,P=0.017;P=0.045,P=0.025,P=0.032,P=0.011)。补肾强筋胶囊组膝关节软骨下骨中HIF-1α、VEGFA、CD31、Endomucin的表达量均低于模型组(P=0.026,P=0.006,P=0.036,P=0.029)。结论:补肾强筋胶囊可抑制KOA大鼠膝关节软骨下骨中H型血管形成相关蛋白的表达,干预H型血管的形成,从而改善软骨下骨质。

Ctsk 基因敲除调控H型血管参与小鼠牙槽窝愈合的研究

目的:观察组织蛋白酶K(CTSK)对小鼠牙槽窝愈合及H型血管生成的作用。方法:利用CRISP R/Cas9技术构建Ctsk基因敲除小鼠,通过基因测序、大体观、Micro-CT及免疫组化对基因敲除情况进行鉴定;随后选择8周龄野生(wide type,WT)和Ctsk基因敲除小鼠拔除左侧上颌第一磨牙,于术后第7、10、14、21、28和35天处死各组小鼠(n=3),利用体视显微镜观察牙槽窝软组织愈合情况,利用Micro-CT观察骨组织愈合情况,利用免疫荧光染色观察牙槽窝愈合过程H型血管生成情况。结果:Ctsk基因敲除不影响小鼠牙槽窝黏膜软组织愈合,但能显著促进牙槽窝骨质愈合,且Ctsk基因敲除小鼠牙槽窝内H型血管生成显著增多。结论:Ctsk基因敲除能够增强H型血管生成,进而促进小鼠牙槽窝骨质愈合。

柚皮苷在骨组织再生领域的应用潜力

背景:骨组织再生是目前治疗大面积骨缺损的重要研究方向。柚皮苷(Naringin)作为一种天然黄酮类化合物,具有诱导成骨的潜力,引起骨组织再生领域研究者的广泛关注。目的:回顾柚皮苷促进骨再生的主要相关作用、安全有效性及在骨组织工程中的应用进展,为大面积骨缺损的临床治疗提供理论研究依据。方法:第一作者检索2002-2021年期间收录在PubMed数据库、万方数据库及中国知网(CNKI)中国期刊全文数据库关于柚皮苷诱导成骨的文章。英文检索词为“naringin;bone defects;osteoinductive;osteoporosis;bone regeneration;osteoclasts;blood vessel;bone tissue engineering”,中文检索词为“柚皮苷;骨缺损;骨诱导;骨质疏松症;骨再生;破骨细胞;血管;骨组织工程”。共选取55篇文献进行综述。结果与结论:柚皮苷在抗骨质疏松症、促进骨的生成、抑制破骨细胞生成及促进血管生成方面通过发挥雌激素样作用或参与骨形态发生蛋白(BMP)、Wnt/β-catenin、PI3K/Akt及VEGF/VEGFR-2等不同信号通路的调节表现出良好的诱导骨组织生成的潜力,而且具备安全稳定、易提取、成本低等特性,因此柚皮苷是一种非常有潜力的天然骨诱导小分子药物。近年来,柚皮苷与骨组织工程技术结合后改善了药物初始突释的问题,提高了药物的生物利用度。但是,未来仍需更多的实验研究更全面系统的诱导成骨机制,充分利用好骨组织工程技术,深入验证柚皮苷最合适的控释载体及局部应用效果,使柚皮苷早日能成熟、稳定、有效地应用于骨缺损的临床治疗中。

H型血管在骨发育及骨疾病中作用研究进展

骨髓中的H型血管是与成骨活动高度耦联的骨髓血管亚型,特点是EMCN和CD31的高表达。H型血管在长骨发育的过程中在松质骨区形成,为生长板附近的细胞提供充足的营养支持,并通过旁分泌的方式影响前成骨细胞及破骨细胞的增殖及分化,提供适宜的微环境从而有利于新生骨的形成。由于H型血管与成骨活动有十分密切的关系,在骨折愈合、骨质疏松、骨关节炎、骨坏死以及肿瘤骨转移等骨疾病生理和病理过程中均有H型血管的参与,而针对H型血管的治疗可以改善上述疾病的进程。本文对H型血管与其耦联的成骨活动的机制进行了综述,有利于进一步了解H型血管在骨代谢中的作用,为从血管的角度理解骨疾病提供理论基础和思路。

DR与CT对老年糖尿病足患者早期骨质与血管改变的临床价值研究

目的探讨DR与CT对老年糖尿病足患者早期骨质与血管改变的临床价值。方法选取2021年1—12月东营市中医院收治的50例临床与实验室检查确诊的糖尿病足患者为研究对象。所有患者以X线DR平片与骨密度仪器进行检测,并进行螺旋CT检测。观察比较不同检测方式对糖尿病足及骨质改变、血管改变的诊断情况。结果CT检查的检出率为100.00%,DR检查的检出率为98.00%,差异无统计学意义(P>0.05)。DR检查大动脉和小动脉的血管钙化与狭窄符合率分别为55.81%、45.46%,低于CT检查,差异有统计学意义(P<0.05)。两种检查方式的骨端骨质破坏符合率对比,差异无统计学意义(P>0.05)。CT检查对骨质疏松、软组织肿胀、病理性骨折的符合率高于DR检查,差异有统计学意义(P<0.05)。结论应用DR与CT对糖尿病足进行诊断均具有较高的诊断价值,但在血管及骨质改变检出中CT的优势更为显著,参考价值更高。

骨血管及其微环境调控造血和骨稳态的研究进展

造血和骨稳态维持是骨内重要的生理过程,受多种因素调控,其被破坏将导致造血功能障碍、骨质疏松等多种疾病。血管在骨中广泛分布,除了作为运送氧气、营养物质和废物的管道外,还在骨内多种生理病理过程中发挥重要作用。近年来研究发现,骨血管具有不同亚型,其分布和性质各不相同,并形成了特异的血管微环境。骨血管微环境由内皮细胞在内的多种细胞及其分泌的信号分子组成,通过多种方式参与调控骨髓造血和骨稳态维持。本文对骨血管的分布和分型、骨血管微环境的组成以及骨血管及其微环境对造血和骨稳态的调控进行综述,以期加深对骨血管及其微环境的认识,为相关疾病的治疗提供新的思路。

激素型骨坏死与氧化应激

背景:糖皮质激素诱导骨坏死的确切机制尚不清楚,氧化应激是重要的机制之一。目的:综述目前已知相关文献,总结激素型骨坏死与氧化应激之间的关系,了解氧化应激在激素型骨坏死中的发病机制。方法:检索中国知网、万方、维普、中国生物医学文献数据库和Pub Med数据库中与激素型骨坏死和氧化应激的研究进展相关的文献,并通过阅读摘要进行初筛,最终共纳入96篇文章进行综述分析。结果与结论:(1)活性氧将间充质干细胞、骨细胞、成骨细胞、破骨细胞及血管之间所形成的信号交流网络紧密地联系在一起,抑制其成骨和血管生成,从而在激素型股骨头坏死中发挥着重要作用;(2)文章分别阐释了活性氧在骨代谢中的作用情况,其主要通过Wnt/β-catenin、MAPK、核转录因子κB和PI3K/AKT等信号通路调控骨代谢中的细胞增殖、凋亡及分化,从而介导糖皮质激素所导致的骨形成和吸收失衡;(3)由于目前激素型骨坏死的机制比较复杂,其具体机制过程尚未明确;另外由于目前技术限制,抗氧化策略并未对疾病产生非常显著的影响;(4)未来应基于现有的相关机制,进一步了解氧化应激在激素型股骨头坏死骨组织损伤中的机制研究;并进一步分析活性氧参与调控的不同信号通路,从而为临床治疗骨坏死提供治疗靶点的研究方向。

在骨组织再生过程中聚磷酸盐的作用与机制

背景:大块骨缺损的再生修复仍是临床骨科医生面临的巨大难题之一,聚磷酸盐不仅对骨细胞发育和生长因子释放有着重要作用,还可通过影响局部血凝块的结构来调控机体成骨活动。目的:总结聚磷酸盐与骨组织再生之间的关系,阐述聚磷酸盐在成骨中的作用机制。方法:检索中国知网、万方、维普、中国生物医学文献数据库和PubMed数据库中与聚磷酸盐在骨组织再生的研究进展相关的文献,并通过阅读摘要进行初筛,最终共纳入80篇文章进行综述分析。结果与结论:聚磷酸盐在骨组织再生中的作用机制可归纳为以下几类:①聚磷酸盐通过诱导相关转录因子Runx2、基质金属蛋白酶1、骨桥蛋白、骨钙素和骨保护素相关基因的表达,增强成纤维细胞生长因子2与受体之间的亲和力,激活成纤维细胞生长因子介导的细胞信号通路,促进间充质干细胞的成骨细胞分化。②在成骨细胞代谢过程中,聚磷酸盐分解后为其提供能量来源,并对降钙素、成骨相关转录因子、骨唾液酸蛋白、组织非特异性碱性磷酸酶基因表达的调节,促进细胞矿化。③由于竞争性抑制的存在,聚磷酸盐抑制破骨细胞中抗酒石酸酸性磷酸酶的酶活性,促使破骨细胞的骨吸收活性下降。④聚磷酸盐激活核转录因子κB信号通路并上调血管细胞黏附分子1、细胞间黏附分子1和选择素E的表达,增强了单核细胞(THP-1)对内皮细胞的黏附。⑤聚磷酸盐与组蛋白4和高迁移率族蛋白B1高亲和力结合,增强血管的通透性信号因子、细胞表面黏附分子、炎症细胞迁移和凋亡的表达。⑥聚磷酸盐通过调节内皮细胞的PI3K/AKT和PLC/PKC/Ca2+信号通路及缓激肽系统,对炎症反应进行调节。⑦聚磷酸盐通过促进血凝块结构中粗纤维的形成,提高凝块的纤维孔径,促进相关细胞及因子渗入,促进局部血管化及骨组织的修复与再生。

人体器官3D打印的最新进展

三维(3D)打印是当今科研界乃至商业界的一大热点,被认为是第三次工业革命或制造业的新突破点。人体器官打印已被当做概念股炒作上市,吸引了无数人的注意。但器官3D打印还处于刚刚起步阶段,需要做的工作很多。尤其是复杂器官打印面临着巨大的困难和挑战。其中最主要的一个挑战就是分支血管和神经系统的快速构建。近年来已经有大批优秀的科研工作者投入其中,内容涉及人体中各个器官,如骨骼、肾脏、肝脏、心脏、大脑,并取得了一定的成绩。这里分别介绍3D打印技术在大段骨修复材料、血管与血管网、人工肝脏、血管化脂肪组织几方面的最新的研究成果以供大家参考。

兔胫骨骨折愈合微血管重建的研究

目的 :为澄清骨折愈合微血管重建意见的分歧。方法 :实验用兔 2 4只 ,4只用于正常胫骨血管观察 ,另 2 0只制成骨折模型。术后分别按 3,8,18,2 8,4 2天处死 ,观察微血管重建。结果 :( 1)微血管数量生长可分为三个时期 :初期 (约 1周 )骨折部位无或有少量新生血管 ;中期 ( 2～ 4周 )血管形成达最高峰 ;后期 ( 5周以后 )血管数量减少并逐渐转为正常形成。 ( 2 )侧支循环的建立是多源的 ,包括从骨膜动脉到骨痂 ;从骺 -干骺动脉到髓腔 ;从皮质纵血管系统到骨痂。结论 :滋养动脉 ,骺 -干骺动脉 。

组织工程研究进展

各种原因导致的组织、器官缺损或功能障碍是危害人类健康的主要原因,组织、器官缺损的修复和功能重建是医学领域面临的挑战。组织工程学的建立和发展,改变了传统的"以创伤修复创伤"的组织移植治疗模式。从人体获取少量自体组织,提取种子细胞并经过体外扩增后种植到支架材料上,经过体外培养形成工程化组织后再植入体内,修复相关组织缺损并恢复原有功能。这样的组织再生模式可以真正实现无创或微创的组织器官再生和功能重建。围绕种子细胞、生物材料、组织构建等组织工程基本要素,以组织构建为核心,开展了包括骨、软骨、肌腱等多种组织构建和大动物组织缺损修复的研究,取得了一系列重要进展,并成功开展了组织工程骨的小规模临床应用。这些研究成果,证实了组织工程的广阔应用前景,奠定了向临床应用的基础。该成果于2008年荣获国家科技发明二等奖。

bFGF基因修饰的间充质干细胞/多孔β-TCP陶瓷复合移植修复兔节段性骨缺损

目的 :探讨碱性成纤维细胞生长因子 (bFGF)基因转染间充质干细胞 (MSCs)能否构建出具有良好生物学活性的组织工程化人工骨 ,提高骨缺损修复质量。方法 :体外将具有促进MSCs增殖分化及刺激毛细血管增殖等多重生物学效应的bFGF基因转入骨组织工程首选种子细胞MSCs,并与具有良好力学强度及生物活性的可降解β磷酸三钙 (β TCP)多孔基质材料复合移植 ,修复同种异体兔桡骨 15mm长节段性骨缺损。以单纯空载体转染MSCs为对照 ,通过扫描电镜、X线、组织学及免疫组化等方法检测。结果 :转基因细胞 /基质材料体外复合培养扫描电镜观察证实bFGF基因修饰的MSCs增殖分化活性明显优于对照组。体内实验X线及组织学检测结果显示实验组骨缺损正常修复 ,有大量活跃的新骨及丰富的毛细血管生成 ;对照组各时间点则以纤维结缔组织为主 ,未见明显的新骨及血管生成。免疫组化结果显示转基因细胞可持续表达bFGF至少 4周以上。结论 :把组织工程学与分子生物学有机结合 ,使bFGF持续高效发挥作用 ,研制出具有良好生物学活性的组织工程化人工骨 ,为高质量地修复骨缺损 ,特别是治疗骨折不愈合、股骨头缺血性坏死等疾病奠定了良好的基础。

大豆异黄酮药性作用的研究进展

关于大豆异黄酮的药性作用及其机理的研究主要涉及3个方面:(1)骨质方面,大豆异黄酮可以防止更年期妇女的骨丢失和骨质疏松,这可能与骨质保护素的mRNA表达水平有关。(2)血管和肠道方面,大豆异黄酮可以防止动脉硬化,降低血脂和胆固醇,改善肠道内菌群构成。(3)肿瘤和肾脏等细胞方面,大豆异黄酮对多种肿瘤细胞有抑制和治疗作用,对肾脏等细胞具有保护作用。未来将会把更多的动物实验结果用于人类的临床研究,在分子水平上进一步揭示大豆异黄酮的药性作用机理,开发出新的药物和保健品。

搏动性耳鸣影像学分析思路及诊断原则的教学培训

搏动性耳鸣病因种类繁杂、发生部位多、累及范围广,如何选择合适的影像学检查技术以及基于影像学而做出正确的病因诊断,对一些低年资医师和学生是困难而畏惧的。笔者结合文献报道以及个人临床、研究经验,分析针对搏动性耳鸣的个性化影像学检查方法和路径,提出影像分析思路和诊断原则,主要在教学过程中进行培训,激发低年资医师和学生的学习兴趣,提高搏动性耳鸣的分析和诊断水平。

长时段深低温保存血管和骨组织超微结构观察及力学研究

目的:报道长时段深低温冷冻保存血管和骨组织的超微结构及力学变化。方法:采用-196℃液氮保存18个月人的带血管骨段标本,复温后取其血管、骨组织,行光镜、透射电镜观察和力学测试,测试结果与新鲜标本对照组进行比较。结果:电镜下3种不同口径血管组织的3层结构都有不同程度损伤,以内皮细胞损伤最为严重,主要表现为内皮细胞层严重脱落,基膜裸露,内皮细胞多已坏死,核内染色质均质化,胞膜不完整,胞浆内细胞器减少或胞浆崩解;中膜平滑肌细胞的线粒体有不同程度水肿,嵴减少或消失;外膜滋养血管内皮细胞脱落。骨胶原原纤维排列整齐,分布均匀、致密,周期性横纹清晰可见,但骨细胞多已退变或坏死。18个月组与对照组胫骨的压缩强度极限为(71.23±6.60)MPa和(88.80±9.10)MPa。结论:长时段液氮保存带血管骨段,血管组织损伤严重,骨的压缩极限强度有明显差异(P<0.01)。

骨性肿瘤中微血管数量和形态与肿瘤分化增殖的相关性研究

目的分析骨肿瘤中的微血管数量(microvessel quantity,MVQ)和形态,研究新生血管和骨肿瘤增殖的关系。方法选择骨肉瘤患者90例,对成骨性肿瘤中CD34和IV型胶原蛋白(collagen IV,CoIV)阳性血管计数及形态进行分析。结果 CD34阳性的MVQ随着骨肉瘤的组织分级指标的级别升高而显著增加,差异有统计学意义(P<0.05);CoIV阳性的MVQ随着组织分级级别升高而显著减少,差异有统计学意义(P<0.05)。随着增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)和p53表达的阳性细胞数逐渐升高,CD34阳性的MVQ显著增加,CoIV阳性的MVQ则显著减少,差异有统计学意义(P<0.05)。另外核分裂>10/10 HPF、发生瘤转移的肿瘤组织中,CD34阳性的MVQ显著高于核分裂<10/10 HPF和未发生瘤转移的肿瘤组织,但CoIV阳性的MVQ则显著降低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论对骨肿瘤血管形态、CD34阳性的MVQ和CoIV阳性的MVQ的分析有助于进一步判断骨肿瘤的恶性程度,给治疗和预后的评估提供参考。

深低温冷冻技术对带血管同种异体骨移植作用的实验研究

目的探讨深低温冷冻技术对带血管同种异体骨移植物抗原性的影响,观察移植骨连接情况。方法健康成年新西兰白兔36只(随机取12只作供体,24只作受体)分3组:A组(受体12只)深低温冷存带肱血管异体桡骨段移植;B组(受体12只)新鲜带肱血管异体桡骨段移植;C组(供体12只)取移植骨段后继续喂养4周,行免疫学检测,为无移植对照组。术后观察吻合血管通畅率,7,28 d检测血清干扰素γ(IFN-γ)水平,2,4,8,12周X线检测,12周行移植骨组织学检查。结果A组血管通畅率、移植骨生长速度和骨连接情况优于B组,血清IFN-γ水平低于B组,骨皮质浅层及深层骨陷窝内骨细胞存活,炎症细胞浸润不明显,血管管腔通畅,B组移植骨未见存活骨细胞,淋巴细胞、浆细胞浸润明显,血管管腔血栓形成。结论深低温冷冻技术降低带血管同种异体骨移植物的抗原性,移植后显著降低器官的移植排斥反应,有助于吻合血管通畅、移植骨的存活,加快骨连接。

带血管蒂枕骨骨膜瓣行枕颈融合的应用解剖

目的为带血管蒂枕骨骨模瓣行枕颈融合术提供解剖学基础. 方法在40侧经动脉罐注乳胶的成人尸体标本和8例头颈铸型标本(5例保留骨胳)上,解剖并观测枕骨骨膜的血供情况,并在标本上模拟术式设计.结果枕骨骨膜血供丰富,枕动脉的枕支和降支及椎动脉第三段各发出到枕骨的骨膜支为11.0±1.5、 2.5±1.0、 3.8±0.9支,骨膜支的外径为0.3～0.8 mm,骨膜支相互吻合成网;枕动脉枕支可游离长度为3.7±0.3 cm,外径2.1±0.2 mm;枕动脉降支可游离长度为2.1±0.2 cm,外径1.5±0.2 mm;椎动脉可游离长度为3.6±0.2 cm,外径2.6±0.4 mm. 结论设计带血管蒂枕骨骨膜瓣转位行枕颈融合术具有可行性.

卵巢切除小鼠胫骨干骺端血管的显微CT观察

目的应用显微CT(μCT)观察卵巢切除小鼠和对照组小鼠的胫骨干骺端血管分布,探讨骨质疏松与骨组织局部血液供应的关系。方法将40只小鼠随机分成卵巢切除组(n=20)和对照组(n=20),分别于术后4周通过硅酮橡胶灌注后观察骨组织血管分布,同时进行骨密度测定、骨μCT微结构分析和生物力学测试。结果卵巢切除组小鼠胫骨干骺端骨密度、骨微结构参数和生物力学参数明显小于对照组(P<0.05),且骨微血管分布也明显少于对照组(P<0.05)。结论卵巢切除小鼠发生骨质疏松时局部血液供应显著降低,骨血液供应的减少可能在绝经后骨质疏松发生过程中起重要作用。

带骨间前动脉蒂的桡骨瓣移植治疗腕舟骨骨不连骨坏死

目的 探讨治疗腕舟骨骨不连骨坏死的手术方法。方法 对 13例腕舟骨骨不连、骨坏死的病人 ,采用以骨间前动脉背侧支为蒂的桡骨瓣逆行移植的手术方法治疗。结果 术后临床随访 3～ 2 8个月 ,腕部肿胀疼痛及无力症状均消失。 13例在 3～7个月内 ,X线片示骨折已全部骨性愈合及骨密度趋向正常。结论 以骨间前动脉背侧支为蒂的桡骨瓣逆行移植治疗腕舟骨骨不连骨坏死 ,具有血管解剖恒定、手术操作简单 ,术后疗效确切的优点 。