缺氧信号在骨中的核心作用

缺氧信号在维持氧稳态和细胞生存中起着至关重要的作用。在胚胎发育时期处于快速增殖的细胞和肿瘤组织中快速生长的细胞中都能观察到缺氧现象的存在。为了应对缺氧胁迫,生物有机体形成了一系列的调节机制。在多种调节途径中,缺氧诱导因子HIF-1和HIF-2是最主要的能够应答细胞内氧气浓度的降低而对多种基因进行调控的转录因子,与生物体的生长发育及一些疾病的发病机理都存在着密切关系。最近的研究发现在骨骼发育,骨骼的形成和再生,以及关节的形成和动态平衡的调节中HIF-1和HIF-2的具有重要作用。此外,HIF-1和HIF-2的过度表达在临床上与骨肉瘤和骨关节炎明显相关。总之,这些发现预示着缺氧的信号在骨骼的生物学及其疾病中起到中心调节的作用。     

富血小板纤维蛋白对兔骨髓间充质干细胞成软骨分化的影响*

摘要目的：观察自体富血小板纤维蛋白（platelet-rich fibrin, PRF）对体外培养的兔骨髓间充质干细胞（Bone marrow mesenchymal stemcells, BMSCs）成软骨分化的影响。方法：兔心脏采血制备PRF,电镜观察其超微结构;分离培养兔BMSCs,取第3代细胞用于 实验,分为PRF组、阳性对照组、空白对照组。诱导培养21d 后,对三组细胞分别进行形态学观察,成软骨鉴定染色（甲苯胺蓝、II 型胶原免疫组化染色）,软骨相关基因表达检测（Ⅱ型胶原、Aggrecan、SOX9）。结果：PRF 组和阳性对照组中BMSCs经诱导后,细 胞由长梭形变为三角形、多角形、圆形;甲苯胺蓝、II 型胶原免疫组化染色均为阳性;Ⅱ型胶原、Aggrecan、SOX9基因表达水平均 较高,两组比较无统计学差异,空白对照组未见相关分化现象。结论：PRF在体外可促进兔BMSCs 成软骨分化,可作为自体生物 材料,在构建组织工程软骨中发挥更好的作用。     

软骨基质来源定向结构支架复合软骨细胞体外构建组织工程软骨的研究

目的：探讨采用软骨细胞外基质材料制备的定向结构软骨支架复合软骨细胞,在体外静态培养条件下生成组织工程软骨的可能性。方法：制备牛关节软骨细胞外基质材料,利用温度梯度热诱导相分离技术构建具备垂直定向孔道结构的软骨支架,同时采用传统冷冻干燥方法制备非定向支架,检测两组支架的力学性能;提取兔关节软骨细胞,分别接种两组支架,体外静态培养2周及4周后取材,对构建的组织工程软骨进行组织切片染色、生物化学分析及生物力学检测。结果：定向软骨支架的压缩弹性模量数值明显高于非定向软骨支架,体外培养时定向支架上种子细胞在3-9d内增殖高于非定向支架,差异有统计学意义（P〈0．05）;体外静态培养4周后形成的两组新生组织工程软骨进行软骨特异性染色均呈阳性,在定向组新生软骨切片中在垂直方向上可见大量呈规则平行排列的粗大胶原纤维,两组新生软骨的生物化学检测包括总DNA、总GAG及总胶原含量差异无统计学意义（P〉0．05）。定向组织工程软骨压缩弹性模量在2周及4周时均高于非定向组织工程软骨,差异有统计学意义（P〈0．05）。但两组组织工程软骨上述指标均显著低于正常关节软骨（P〈0．05）。结论：软骨细胞外基质材料制备的定向结构软骨支架复合软骨细胞,在体外静态培养条件下能够成功生成具有定向纤维结构的组织工程软骨,并可以有效促进新生软骨组织力学性能的提升,在软骨组织工程中具有良好的应用前景。     

血清生物标记物含量与膝关节单纯性滑膜炎的相关性研究

目的:探讨血清生物标记物与膝关节单纯性滑膜炎的严重程度及预后的相关性.方法:选取我科2011年6月至2012年9月收治的64例膝关节单纯性滑膜炎患者为滑膜炎组,60例同期健康志愿者作为对照组.采用酶联免疫吸附实验(ELISA)法检测其血清中透明质酸、软骨寡聚蛋白、血管内皮生长因子的含量.滑膜炎评分采用术中关节镜下Ayral评分,分别在术前及术后三周对所有患者进行膝关节lysholm评分及视觉模拟评分(VAS).结果:滑膜炎组血清透明质酸、血管内皮生长因子的含量均显著高于对照组(P＜0.05),但两组软骨寡聚蛋白含量比较无统计学差异(P＞0.05).Ayral滑膜炎评分≥60分组血清HA、VEGF含量显著高于Ayral滑膜炎评分＜60分组(P＜0.05).术后3周,滑膜炎患者的lysholm评分及VAS评分均较术前的明显改善(P＜0.05).HA含量的高低与lysholm评分差值具有相关性(P＜0.05,r=0.743).VEGF含量高低与lysholm评分差值呈负相关(P＜0.05,r=-0.494).结论:滑膜炎患者血清HA、VEGF的含量与滑膜炎的严重程度和预后均有关,对早期诊断膝关节单纯性滑膜炎的病情严重程度有一定的参考价值,可作为临床检查和影像学诊断的有益补充.     

大泷六线鱼仔稚鱼头部骨骼发育观察

采用软骨-硬骨双染色方法, 对大泷六线鱼仔稚鱼头部骨骼的发育过程进行详细观察与分析。结果显示: 大泷六线鱼初孵仔鱼头部已存在迈克尔氏软骨、腭方骨、舌棒骨和第一基舌软骨等骨骼元件; 当仔鱼4 DPH时, 第二基鳃软骨出现在第一基鳃软骨后端, 缘带向后延伸, 且软骨桥出现, 将头盖骨分为前卤和后卤; 9 DPH时, 3对鳃下骨, 第五对角腮骨可见; 13 DPH时, 迈克尔氏软骨背中部突, 4对鳃上骨、鼻骨、中筛板和侧筛板相继出现; 16—21 DPH时, 基舌骨出现在第一基鳃软骨前方; 23 DPH时, 齿骨开始骨化; 26 DPH时, 前颌骨和上颌骨开始骨化; 至35 DPH时, 前颌骨和上颌骨完成骨化; 50 DPH时, 副蝶骨、前鳃盖骨、缘带、后翼骨、鼻骨和续骨完成骨化; 60 DPH时, 大泷六线鱼头部骨骼, 除舌棒骨外, 基本骨化完成。研究摸清了大泷六线鱼仔稚鱼头部骨骼不同骨元件的发育时序, 阐释了头部骨骼的发育规律及其特殊性, 为大泷六线鱼早期骨骼功能发育研究及头部骨骼畸形鉴定提供了科学依据。     

正常山羊腰椎间盘营养途径的DCE-MRI观察

目的 研究正常山羊腰椎间盘软骨终板营养途径.方法 选取健康24月龄山羊8只,每只山羊观察4个腰椎间盘,共32个腰椎间盘.麻醉后,行磁共振动态增强扫描,观察感兴趣区的信号变化特点.分别测量增强前及增强后0 min、5 min、10 min、30 rain、1 h、1.5 h、2 h,2.5 h、3 h、3.5 h感兴趣区信号强度值,分析时间-信号强度曲线及峰值出现时间.结果 椎体磁共振信号强度在0 min时达到高峰后迅速下降;软骨终板区在30 min时缓慢达到第一高峰后轻度下降,于2 h上升达到第二高峰;髓核在5 min内为负值,之后缓慢上升于2 h达到高峰,随后逐渐下降.结论 正常山羊腰椎椎间盘主要通过软骨终板途径进行营养代谢.     

1,25（OH）_2D_3缺失对膜内和软骨内成骨影响的比较研究

目的：比较1,25（OH）2D3缺失对膜内成骨和软骨内成骨影响的不同。方法：用免疫组织化学染色、HE染色和Western-blot等方法检测6周龄的野生型（wild type,WT）和1琢（OH）ase-/-小鼠的颅骨和股骨干骺端骨组织中I型胶原和甲状旁腺素受体（parathyroid hormone receptor,PTHR）的表达水平。结果：和WT小鼠相比较,1 ase-/-小鼠颅骨的I型胶原阳性面积明显减少,但是干骺端I型胶原阳性面积明显增加,差异有显著性（P〈0.01）;1琢（OH）ase-/-小鼠颅骨成骨细胞计数明显减少,差异存在统计学意义（P〈0.05）;但是干骺端成骨细胞计数明显增加,差异有显著性（P〈0.01）;1琢（OH）ase-/-小鼠颅骨的PHTR表达水平明显减少,但是在干骺端PHTR表达水平明显增加,差异均有显著性（P〈0.01）。结论：1,25（OH）2D3缺乏导致小鼠膜内成骨方式骨形成减少,而软骨内成骨骨形成增加。     

白介素1 受体拮抗剂及转化生长因子β1 对兔膝关节骨性关节炎（OA） 的治疗研究

目的:通过关节腔内注射白介素1受体拮抗剂(IL-1Ra)及转化生长因子β1(TGF-β1),观察其对骨性关节炎的治疗作用。方法:16只3-4个月龄新西兰大白兔(雌雄不限)随机分为四组,每组四只,分为正常组,对照组,IL-1Ra组,TGF-β1组,正常组仅打开左膝关节关节腔,剩余三组均给予左膝关节前交叉韧带离断术(anterior cruciate ligament transaction ACLT)。四周后IL-1Ra组给予关节腔内注射IL-1 Ra 5g/ml,TGF-β1组给予关节腔内注射TGF-β1 50mg/ml,每周两次,连续四周,正常组及对照组未采取任何措施。术后八周时采用空气栓塞法处死全部实验动物,取股骨远端长约1cm,固定后切片行细胞形态学观察。结果:大体肉眼观察:对照组股骨远端软骨面色颜色变暗并稍显粗糙,可见少量软骨脱落,其余两组关节软骨大体形态均接近正常。镜下观察:TGF-β1组软骨细胞增生明显,软骨细胞排列较正常软骨细胞排列轻度紊乱。IL-1Ra组软骨细胞增生数量未及TGF-β1组明显,软骨细胞排列也不及TGF-β1组规则。IL-1Ra组及TGF-β1组软骨细胞形态接近正常软骨细胞,基质染色接近正常。两组软骨膜表面光滑,无纤维细胞形成,软骨膜下未见纤维化。对照组软骨细胞数量明显减少且排列紊乱,软骨细胞形态发生改变,可见软骨细胞凋亡,镜下可见软骨细胞核浓缩、裂解,并可见新生软骨形成,突出于正常软骨膜表面,软骨膜表面下方可见血管翳及纤维母细胞形成,出现轻度纤维化。基质染色不均匀且染色较淡。结论:IL-1Ra及TGF-β1关节腔内注射均能有效抑制骨性关节炎关节软骨的退变并增加软骨细胞再生,促进软骨基质合成,延缓骨性关节炎的发病进程。