骨免疫与骨代谢

背景:骨质疏松症中骨密度和结构破坏,增加骨骼脆性引起骨折,导致高的临床致残率和死亡率。目的:综述骨免疫在骨代谢相关生理和病理过程中作用的研究进展,为骨免疫在相关骨骼疾病方面的研究及临床应用提供思路。方法:第一作者于2022年11月应用计算机在Pub Med和中国知网数据库以“骨免疫,免疫-骨骼界面,骨代谢,淋巴细胞,免疫因子”为中文检索词,以“osteoimmunology,immuno-skeletal interface,bone metabolism,skeletal metabolism,lymphocyte,immune factor”为英文检索词进行检索,检索时间范围为2010年1月至2022年11月,同时纳入少量经典远期文献。通过阅读文题和摘要进行初步筛选;排除中英文重复性研究、低质量期刊及内容不相关的文献,最后纳入81篇文献进行综述。结果与结论:(1)骨免疫学(osteoimmunology)指骨细胞和免疫细胞共享的微环境并相互作用,共同执行“骨免疫系统”,该系统包含骨髓中所有细胞;(2)免疫-骨骼界面在生理条件下对骨骼具有保护作用,但在病理作用下,免疫-骨骼界面可能会导致骨质破坏;(3)骨保护素主要来源于B细胞,很好地抑制了破骨代谢;然而当机体处于炎症情况下,T细胞和B细胞会产生促骨质吸收的协同作用;此外白细胞介素1、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α等在体内调节核因子κB受体活化因子配体的表达影响骨代谢;(4)在大多数临床疾病中(如类风湿关节炎、雌激素缺乏症、人类免疫缺陷病毒感染、甲状旁腺功能亢进等)免疫-骨骼界面都与骨免疫系统产生相互作用,从而产生对骨代谢的调控;(5)在临床前景方面,研究骨免疫与骨代谢的相互作用,旨在为减少骨折风险的治疗性干预提出新的策略。

腱-骨界面的形成、重塑与再生研究进展

正常腱-骨界面具有复杂的拓扑异构特征,其发育和形成涉及多因素的共同调控。而在其发生损伤后,自然修复与愈合的结果通常是肌腱与皮质骨之间通过新生纤维瘢痕组织形成连接。因此,目前研究旨在通过设计具有拓扑异构特征的仿生支架、调控局部微环境等策略实现腱-骨界面的重塑与再生。本文中就腱-骨界面的形成、重塑与再生进行综述,旨在为腱-骨界面损伤的治疗提供思路。

beagle犬埋植型与非埋植型种植义齿骨组织界面改建的组织学观察

目的 :检测埋植型与非埋植型种植体在义齿修复受载后组织学反应的异同。方法 :选用纯系动物beagle犬 8只 ,在其下颌分别植入埋植型与非埋植型种植体 ,采用固定金属全冠行种植义齿修复 ,分不同程期处死动物。采用HE染色对埋植型与非埋植型种植体 -骨界面改建过程进行动态观察 ,比较两者之间的异同。结果 :组织学观察发现 ,种植义齿受载后 ,种植体周围骨组织发生改建。 2周时其界面绝大部分呈直接骨结合 ,但在界面处尤其螺纹顶部出现骨吸收 ,骨组织由纤维组织替代 ;4周时种植体 -骨界面结合良好 ,在界面处出现的纤维组织已逐渐通过改建形成新骨 ;8周时种植体与骨组织直接接触呈骨性界面 ,界面区细胞成分和毛细血管减少 ;12周时所有种植体与骨组织均为骨性结合界面 ,结合程度较高 ,界面区出现典型的哈弗系统。所有埋植型和非埋植型种植体之间无显著差异。结论 :非埋植型种植体与埋植型种植体均获得良好的骨结合。埋植型和非埋植型种植义齿受载后其界面的改建之间无显著差异。

骨涎蛋白在不同类型种植体骨界面改建中的变化

目的:比较埋植型与非埋植型种植体在义齿修复受载后,种植体-骨界面中骨涎蛋白表达的变化。方法:选用纯系Beagle犬8只,在其下颌左右两侧分别植入埋植型与非埋植型种植体各3枚,每侧第一枚不作义齿修复,用于对照,其余各枚均采用固定金属全冠行种植义齿修复,分别于修复后2、4、8、12周各处死2只动物,取下颌骨相应骨段,于每个种植体周围10 mm处制作颊舌向纵行石蜡切片(片厚4μm),采用免疫组化染色方法检测种植体-骨界面骨涎蛋白表达情况。结果:两对照组(未修复组)种植体-骨界面组织中骨涎蛋白均呈弱阳性表达,且各时间点表达均无明显差异(P>0.05)。而两实验组(修复受载后)种植体-骨界面组织中骨涎蛋白表达的阳性强度均随观察时间延长而增加,8周时达高峰,12周时出现回落;同一时间点内埋植型与非埋植型种植体相比,无论是对照组还是实验组,各时间点内的骨涎蛋白表达程度均无显著性差异(P>0.05)。结论:埋植型和非埋植型种植体在义齿修复受载后,所承受的机械负荷均能刺激种植体-骨界面骨涎蛋白表达发生规律性变化,促进其界面的改建;且埋植型和非埋植型种植义齿受载后其界面的改建之间无显著性差异(P>0.05)。

两种不同种植方式种植体骨界面BMP-2表达的比较研究

目的:比较非埋植型和埋植型不同种植方式种植体义齿修复受载后其骨界面中骨形成蛋白2(BMP-2)表达变化的异同。方法:取纯系Beagle犬8只,于每只犬的两侧下颌分别植入非埋植型和埋植型种植体各3枚,每侧第1枚不作义齿修复用于对照,其余各枚均采用钴-铬合金铸造金属全冠修复。分别于修复后2、4、8、12周各随机处死2只实验犬,取下颌相应骨段,在每个种植体周围10mm处制作颊舌向纵行石蜡切片(片厚4μm),采用免疫组化法检测各时期种植体周围骨界面组织中BMP-2的表达水平。结果:两种类型种植体未进行冠修复时,其骨界面组织中BMP-2的表达均呈弱阳性,且不随观察时间延长而变化(P>0.05);而冠修复受载后,两种种植体骨界面组织中BMP-2表达的阳性强度均随观察时间的延长而增加,8周时达到高峰,12周时下降至接近对照组水平,各时间点两两相比差异均有统计学意义(P<0.05);非埋植型与埋植型种植体之间相比,无论是对照组还是实验组,各时间点内两者的BMP-2表达强度均无显著性差异(P>0.05)。结论:非埋植型和埋植型种植体在义齿修复受载后,所承受的机械载荷均能刺激种植体—骨界面组织中BMP-2表达的规律性变化,两种种植体相比无明显差异。

基于脑重塑的手功能康复进展

手功能康复除传统康复治疗及作业治疗外,涌现出了脑机接口、功能性电刺激、生物反馈疗法、经颅磁刺激、镜像疗法、运动想象、机器人等新技术,这些新技术的康复机制在于建立及恢复与大脑皮质的重塑。中枢神经系统受损后,手功能的康复是上肢康复的关键,手功能恢复过程实际上是大脑功能的重塑过程。手功能康复应尽早进行不同的个性化的康复治疗,使患者尽早重返社会。

界面间隙对假体周围骨小梁结构的影响

我们从生物力学的角度出发 ,将骨自优化理论和非线性有限元法相结合 ,研究了骨 假体界面间隙及摩擦系数对假体周围骨再造的影响。研究表明界面间隙的大小对假体周围骨再造起着至关重要的作用。从动物实验和临床中我们可以观察到 ,假体周围再造的小梁骨的结构是可以变化的。一种是在假体周围有环绕假体的骨性结构 ,骨小梁如辐条状与这种骨结构相连而形成的有轴心辐条结构 ;另一种是在假体周围没有骨性结构 ,骨小梁直接与假体相连而形成的无轴心辐条结构。结果表明 ,在完全固定的边界条件下 ,会产生无轴心的辐条结构 ;在有间隙或滑动的边界条件下 ,会产生有轴心的辐条结构。在特定的生理条件下 ,轴心的厚度取决于骨 假体界面间隙值的大小 ,而与摩擦系数无关。

组织蛋白酶D在不同类型种植体骨界面改建中的变化及意义

目的:比较非埋植型与埋植型种植体在完成义齿修复受载后种植体-骨界面中组织蛋白酶D(Cath-D)表达变化的异同。方法:Beagle犬8只,于下颌骨两侧分别植入非埋植型与埋植型种植体各3枚,第1枚种植体不做冠修复的种植体为对照,其余采用钴-铬合金铸造金属全冠修复。加载后2、4、8周分别处死动物,取材,采用免疫组化染色方法,观察种植义齿修复后不同时间点之间非埋植型与埋植型种植体骨界面Cath-D表达的灰度值动态变化。结果:2个对照组Cath-D表达不随时间变化(P>0.05),组间差异无显著性(P>0.05)。种植义齿修复受载后,2周时,种植体-骨界面Cath-D灰度值开始升高,但与对照组无差异;4周时达高峰,8周时表达略有降低,但4周和8周组均明显高于对照组(P<0.01);12周时恢复到接近对照组水平。所有非埋植型和埋植型种植体之间差异无显著性。结论:非埋植型和埋植型种植体在种植义齿修复受载后,引起种植体-骨界面Cath-D表达的变化,促进其界面的改建。

骨桥蛋白在不同种植方式种植义齿骨界面改建中的变化及意义

目的:对比埋植型与非埋植型种植体在义齿修复受载后种植体-骨界面中骨桥蛋白表达变化的异同。方法:选用纯系动物Beagle犬8只,在其下颌分别植入埋植型与非埋植型种植体,采用固定金属全冠行种植义齿修复,分不同时期处死动物。采用免疫组化方法,对修复后不同时期埋植型与非埋植型种植体-骨界面骨桥蛋白进行动态观察,比较两者之间的异同。结果:免疫组化观察发现,种植义齿修复受载后,随着种植体周围骨组织发生改建,种植体-骨界面表达骨桥蛋白较未修复对照组明显增强。2周时界面骨桥蛋白有表达,但与对照组无差异;4周和8周时明显高于对照组,并于8周时达到高峰;12周时恢复到与对照组相近。埋植型和非埋植型种植体之间无显著差异。结论:埋植型和非埋植型种植体在义齿修复受载后,所承受的机械负荷均能经过种植体传递至周围骨组织,刺激种植体-骨界面骨桥蛋白表达。

Beagle犬的埋植型与非埋植型种植义齿骨组织界面改建的组织形态学定量测定

目的 :研究对比埋植型与非埋植型种植体在义齿修复受载后 ,种植体 -骨组织界面动态变化的异同。方法 :选用纯系动物Beagle犬 8只 ,在其下颌分别植入埋植型与非埋植型种植体 ,采用固定金属全冠行种植义齿修复 ,不同程期处死动物。采用组织形态学定量测定的方法 ,对埋植型与非埋植型种植义齿种植体-骨界面改建过程进行动态观察 ,比较两者骨界面改建的异同 ,从定量的角度分析其变化的异同。结果 :埋植型种植义齿修复受载后 2、8、1 2周 ,骨结合率略高于非埋植型种植义齿 ,而 4周则略低于非埋植型种植义齿 ,但它们之间无统计学差异。结论 :非埋植型种植体尽管植入后基桩在整个愈合过程中承受了一定的咬合力 ,但它能与埋植型种植体一样获得良好的骨结合。埋植型和非埋植型种植义齿受载后 ,其界面的改建之间无显著差异。

不同种植方式的种植体-骨界面基质金属蛋白酶2的表达变化

目的对比埋植型与非埋植型种植体在义齿修复受载后,种植体-骨界面中基质金属蛋白酶2表达变化的异同。方法选用Beagle犬8只,在其下颌分别植入埋植型与非埋植型种植体,采用固定金属全冠行种植义齿修复,分不同时期处死动物。采用免疫组织化学方法,对修复后不同时期埋植型与非埋植型种植体-骨界面基质金属蛋白酶2进行动态观察,比较两者之间的异同。结果种植义齿修复受载后,随着种植体周围骨组织发生改建,种植体-骨界面表达基质金属蛋白酶2较未修复对照组明显增强。2周时种植体-骨界面基质金属蛋白酶2有表达,但与对照组无明显差异。4周和8周时明显高于对照组,并于4周时达到高峰。12周时恢复到接近对照组水平。所有埋植型和非埋植型种植体之间无显著差异。结论埋植型和非埋植型种植体在义齿修复受载后,所承受的机械负荷均能经过种植体传递至周围骨组织刺激种植体-骨界面基质金属蛋白酶2表达的变化,促进其界面的改建。埋植型和非埋植型种植义齿受载后其界面的改建之间无明显差异。

基于脑机接口技术的上下肢康复系统研究

本研究以脑卒中后存在运动功能性障碍的患者为研究对象,开发了基于脑机接口技术的上下肢康复系统,并对其康复效果进行了分析。根据患者的康复需求,系统设计了主动、被动和脑控三种康复模式,其中脑控康复训练利用脑机接口(brain-computer interface,BCI)技术,通过采集患者大脑的脑电信号,在人体外仿生构造一条大脑到肢体的神经通路,将患者的被动训练转化为主动控制,这种训练模式不但提高了患者的康复训练的主动性,还可以对其损伤的中枢神经形成一种反馈,用来刺激大脑神经的重塑或代偿,有效解决了传统康复疗法中存在被动介导的问题。

转化生长因子-β1在非载荷期非埋植型种植体周围骨界面改建中的表达变化

目的:探讨转化生长因子-β1(TGF-β1)在非载荷期非埋植型种植体周围骨界面改建中的作用。方法:选用健康雄性杂种犬8只,在其下颌植入非埋植型种植体,分不同程期处死动物。采用免疫组化方法,对不同时期非埋植型种植体-骨界面转化生长因子-β1进行动态观察,研究种植体-骨界面中转化生长因子-β1的动态变化规律,初探转化生长因子-β1在界面改建过程中的分子机理。结果:免疫组化观察发现,种植体植入后在非受载期,随着种植体周围骨组织发生改建,种植体-骨界面表达转化生长因子-β1有明显的规律性,代表其染色强度的灰度值从84.87±1.69增加到109.01±3.97。1周时界面转化生长因子-β1表达明显增强,2周时达到高峰,1个月时表达逐渐下降,3个月时的表达趋于正常。结论:非埋植型种植体在非受载期,种植体-骨界面转化生长因子-β1表达的变化有明显的规律性,且转化生长因子-β1在其改建中起重要作用。

街景整治中建筑界面重塑方法初探——以呼和浩特市乌兰察布街街景整治为例

文章以呼和浩特市乌兰察布街街景整治为例,在调查研究城市风貌、地域文化特征和街道性格的基础上,探讨街景整治中建筑界面的重塑方法,以保护沿街建筑的基本特征,强化它们在街道上的作用与地位,延续整条街道的独特氛围。

OPN、BSP在非埋植型种植体非负荷期种植体周围骨组织改建过程中的表达

目的:探讨骨桥蛋白(osteopontin,OPN)与骨涎蛋白(bonesialoprotein,BSP)在非负荷期非埋植型种植体周围骨界面改建中的作用。方法:选用健康雄性杂种犬8只,在其下颌植入非埋植型种植体,分不同时期处死动物。采用免疫组化方法,对不同时期非埋植型种植体-骨界面OPN与BSP进行动态观察,研究种植体-骨界面中OPN与BSP在界面改建过程中的表达变化。结果:种植义齿植入后在非负荷期,随着种植体周围骨组织发生改建,种植体-骨界面表达OPN和BSP有明显规律性,代表其染色强度的灰度值OPN从79.53±2.33增加到122.17±0.65;BSP从79.71±0.55增加到122.82±0.85。1周时界面OPN与BSP都有表达,2周时表达达到高峰,1月时逐渐下降,3月时趋于正常(均P<0.05)。结论:非埋植型种植体在非负荷期,种植体-骨界面OPN与BSP表达的变化有明显的规律性,且OPN与BSP能促进其界面的改建。在维持种植体与骨界面之间的骨性结合形成中起重要作用。

滋养层细胞在先兆流产合并宫腔积血中的研究进展

先兆流产合并宫腔积血是妊娠期常见疾病,其发病机制与母胎界面微环境失衡、子宫螺旋动脉重塑受阻有关。滋养层细胞是母胎界面微环境的最外层,其增殖、迁移及侵袭与正常妊娠密切相关,在免疫耐受与调节、子宫螺旋动脉重塑、维持母胎界面微环境等方面发挥着不可替代的作用。近年来滋养层细胞已经成为自身免疫性疾病等领域的研究主线,研究发现其在先兆流产合并宫腔积血的诊治中发挥重要作用。本文就滋养层细胞在先兆流产合并宫腔积血中的研究进展进行综述。

非历史文化类存量建筑微更新探索 以西安普汇中金国际中心改建为例

随着现代城市的发展,核心城市纷纷步入了存量时代,进入了城镇化下半场,大拆大改的建设方式已成为过去式,非历史类存量资产如何改造、重生、涅槃日渐成为建筑界关注的焦点。文章探讨了能否通过微更新使得不合时宜的城市存量通过如细胞般的膜界面交换和核功能重构焕发出“新生”。西安普汇中金国际中心的改建就是从建筑层面上尝试了非历史文化类存量建筑通过膜核重生的微观更新,从而为城市街区带来积极意义。

人工稳定生态系统构建技术应用于宿迁马陵河道治理项目的效果分析

本文以宿迁马陵河为例,在完成外围截污纳管的基础上,利用人工稳定生态系统构建技术进行工程段治理,经过近6个月的水质跟踪监测,分析出河道内水质变化情况。工程实践经验表明:通过泥水界面重塑、生态导流促生、生物竞争抑藻等构建技术综合应用,对于治理类似马陵河等“清水型河道”整治效果较明显。施工完成后水中污染物削减明显,水体透明度升至1.5m(清澈见底),水质长期稳定在地表Ⅱ类水标准,生物丰富度大幅度提升,为“清水型河道”治理提供了经验及借鉴。

与城市一起成长的工业建筑——旧工业建筑改造方法的探索

旧工业建筑改造是当前的重要课题。寻找经济实用的改造方法,实现建筑新的功能;同时利用工业建筑中所包含的历史及文化内涵并注入新的意义,总结归纳了工业建筑外界面及内部空间的改造方法,引发对工业建筑改造设计方法的探索与思考。

Effects of Materials of Cementless Femoral Stem on the Functional Adaptation of Bone

The objective of this paper is to identify the effects of materials of cementless femoral stem on the functional adaptive behaviors of bone. The remodeling behaviors of a two-dimensional simplified model of cementless hip prosthesis with stiff stem, flexible ＇iso-elastic＇ stem, one-dimensional Functionally Graded Material （FGM） stern and two-dimensional FGM stem for the period of four years after prosthesis replacement were quantified by incorporating the bone remodeling algorithm with finite element analysis. The distributions of bone density, von Mises stress, and interface shear stress were obtained. The results show that two-dimensional FGM stem may produce more mechanical stimuli and more uniform interface shear stress compared with the stems made of other materials, thus the host bone is well preserved. Accordingly, the two-dimensional FGM stem is an appropriate femoral implant from a biomechanical point of view. The numerical simulation in this paper can provide a quantitative computational paradigm for the changes of bone morphology caused by implants, which can help to improve the design of implant to reduce stress shielding and the risk of bone-prosthesis interface failure.