雌二醇对去卵巢骨质疏松大鼠骨组织Wnt/β-catenin信号通路的影响

目的观察雌二醇对去卵巢骨质疏松大鼠骨组织Wnt/β-catenin信号通路的影响,探讨其防治绝经后骨质疏松症的作用机制。方法将80只雌性SD大鼠随机分为对照组、假手术组、去势组、药物组,构建绝经后骨质疏松大鼠模型,检测骨组织骨密度(bone mineral density,BMD)和生物力学指标,运用qRT-PCR和免疫组化分别检测骨组织Wnt、β-catenin、BMP-2的mRNA和蛋白表达,通过HE染色观察骨组织形态学。结果去势组股骨BMD、生物力学指标较对照组和假手术组均显著降低(P0.05),药物组股骨BMD、生物力学指标较去势组均显著升高(P0.05)。去势组骨组织Wnt、β-catenin、BMP-2的mRNA和蛋白表达较对照组和假手术组均显著降低(P0.05),药物组骨组织Wnt、β-catenin、BMP-2的mRNA和蛋白表达较去势组均显著升高(P0.05)。去势组骨小梁明显减少,排列稀疏不规则,连接不完整,骨髓腔变大,有大量纤维组织。药物组骨小梁数量减少不明显,粗细均匀稍致密,排列尚规则,连续性完整性较好。结论雌二醇通过Wnt/β-catenin信号通路作用于BMP-2,增加了去卵巢骨质疏松大鼠骨密度,提高了骨生物力学性能,能够改善骨组织结构,发挥了抗骨质疏松作用。     

orexin-1受体抑制剂通过Wnt通路促进骨髓间充质干 细胞的成骨分化

目的研究Wnt/β-catenin信号通路对orexin-1受体抑制剂介导大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化的影响。方法(1)分离提取SD大鼠股骨、胫骨的BMSCs,用流式细胞仪进行细胞表型鉴定;(2)实验分组:对照组、10-5mol/L、10-6mol/L质量浓度的orexin-1受体抑制剂溶液,于成骨诱导第5天免疫印迹法和实时荧光定量PCR法观察Wnt/β-catenin信号通路关键靶点蛋白Dickkopf-1、Gsk3β、β-catenin以及基因Gsk3β、β-catenin mRNA表达,以观察Wnt信号通路对orexin-1受体抑制剂诱导大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。结果 10~(-5)mol/L、10~(-6)mol/L的orexin-1受体抑制剂处理BMSCs5天后,Dickkopf-1、β-catenin和GSK3β蛋白表达升高,β-catenin和GSK3βmRNA表达升高。结论 orexin-1受体抑制剂促进大鼠骨髓基质干细胞向成骨细胞方向分化的作用可能与调控Wnt/β-catenin信号通路有关。     

阿仑膦酸钠联合辛伐他汀通过Wnt/β-catenin信号通路对去卵巢骨质疏松大鼠的影响

目的观察研究阿仑膦酸钠联合辛伐他汀对去卵巢骨质疏松大鼠骨组织Wnt/β-catenin信号通路的影响,探讨其防治骨质疏松的作用机制。方法 65只雌性SD大鼠随机分为对照组、模型组、A药组、B药组和A+B药组,构建去卵巢骨质疏松大鼠模型,分别检测各组骨组织骨密度(BMD)、骨生物力学指标以及骨组织Wnt、β-catenin、Runx2的mRNA和蛋白表达,观察骨组织形态学。结果模型组骨组织BMD、最大载荷和最大应力较对照组均显著降低(P0.05),A药组、B药组和A+B药组骨组织BMD、骨生物力学指标较模型组均显著增加(P0.05)。模型组骨组织Wnt、β-catenin、Runx2 mRNA和蛋白较对照组均显著降低(P0.05),A药组、B药组和A+B药组骨组织mRNA和蛋白较模型组均显著升高(P0.05)。模型组骨小梁形态结构差,数量少,排列紊乱; A+B药组骨小梁结构完整,数量增多,排列规则。结论阿仑膦酸钠联合辛伐他汀可能通过激活Wnt/β-catenin信号通路相关因子的表达,增加骨质疏松大鼠骨密度,提高骨生物力学,改善骨组织微结构,发挥抗骨质疏松作用。     

骨细胞Wnt/β-Catenin通过Notch信号促进BMSCs成骨分化

目的探讨骨细胞Wnt信号通路对骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化的作用及其分子机制。方法采用条件性基因敲出Cre/loxp技术制备特异性激活骨细胞Wnt/β-Catenin信号通路的小鼠;体外分离其和野生对照组小鼠的骨细胞,并分别与野生型小鼠骨髓间充质干细胞共培养;碱性磷酸酶(ALP)染色及活性定量、茜素红(Alizarin red)染色检测共培养早期成骨分化和晚期钙盐沉积;Real-Time PCR检测骨细胞Notch信号配体Jag1、Jag2、Dll1、Dll4及共培养后成骨分化特异标志物Runx2、ALP、Osteocalcin的mRNA表达水平。随后于共培养中加入Notch信号通路化学抑制剂DAPT(对照组加DMSO),再次行碱性磷酸酶(ALP)染色及活性定量和Real-Time PCR检测成骨分化特异标志物表达水平。结果 Wnt/β-Catenin激活的骨细胞其自身Jag1、Jag2、Dll4 mRNA表达较对照组骨细胞明显升高(P0.05),与BMSCs共培养后成骨转录因子Runx2,成骨分化特异标志物ALP、Osteocalcin mRNA的表达较野生型明显升高(P0.05),钙盐沉积增加。加入DAPT后,骨细胞Wnt激活组成骨转录因子Runx2、ALP、Osteocalcin mRNA的表达明显下降(P0.05)。结论骨细胞调控骨的代谢,激活其Wnt/β-Catenin信号通路将通过上调Notch信号而促进BMSCs的成骨分化。     

Wnt3a联合骨形态发生蛋白2对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的影响

目的 观察经典Wnt/β-catenin以及骨形态发生蛋白(BMP)信号通路对大鼠骨髓来源的间充质干细胞(BMSCs)体外增殖以及向成骨方向分化的影响.方法 应用密度梯度离心联合贴壁筛选法分离培养骨髓间充质干细胞并分4组:对照组、Wnt组、BMP组、Wnt3a和BMP-2联合组,在不同时间点用细胞计数试剂盒-8(CCK-8)法检测细胞增殖活性,碱性磷酸酶(ALP)活性定量测定、Yon Kossa染色观察细胞向成骨分化和基质矿化程度.逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测成骨特异性标志物表达.结果 培养第7天,CCK-8测吸光度值联合组为0.845,Wnt组为0.738,明显高于对照组0.409(P＜0.05).培养第6天和第12天,ALP活性吸光度值联合组为63.8和144.3,BMP-2组为40.8和104.1,均明显高于对照组7.3和18.9(P ＜0.05).培养14 d后,联合组骨钙素mRNA表达量高于对照组,而Runx2及Osterix表达量与其他组比较增高不显著.培养3周后,Yon Kossa染色显示联合组钙结节数量及大小均高于对照组.结论 Wnt3a因子和骨形态发生蛋白-2联合诱导能有效地促进骨髓间充质干细胞增殖及向成骨方向分化.     

Wnt/β-catenin、RANKL/LGR4通路因子在骨质疏松性骨折端的表达

目的探讨骨质疏松性骨折(osteoporotic fracture,OPF)骨折端Wnt/β-catenin、RANKL/LGR4通路关键因子的表达。方法选取2016年1月至2017年7月在我院就诊的符合标准的股骨骨折患者56例,分为OPF组27例和对照组29例,伤后3~7 d行骨折手术,于骨折断面内用刮匙刮取骨组织≥200 mg,保存于液氮中。使用液氮研磨RNAiso Plus法提取骨组织总RNA,采用RT-PCR技术检测比较两组之间各因子mRNA的表达差异;使用液氮研磨加裂解液提取骨组织总蛋白,采用Western blotting技术检测比较两组之间各因子蛋白的表达差异。结果 RT-PCR、Western blotting检测OPF组对比对照组患者LRP5、β-catenin、Runx2、C-myc、LGR4因子表达均降低(P0.05),RANKL因子表达升高(P0.05)。结论 OPF与Wnt/β-catenin成骨信号通路中LRP5、β-catenin、Runx2、C-myc因子成骨抑制或减弱有关,与RANKL/LGR4破骨信号通路中RANKL因子破骨增强、LGR4因子破骨抑制有关。可通过调控各因子的表达干预OPF的发生和治疗。     

补肾填精中药血清对去势小鼠骨髓干细胞Wnt/β-catenin成骨分化信号通路的影响

目的 探讨补肾填精中药血清对小鼠骨髓干细胞增殖、分化、矿化功能的影响,并检测Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白的表达,深化“肾主骨、生髓”理论的科学内涵。方法 以不同浓度含药血清培养去势小鼠骨髓干细胞,MTT观察细胞增殖,连续培养1周后,检测成骨基因的表达并进行碱性磷酸酶染色,培养28天后茜素红染色观察钙结节的形成,Elisa及Western-blot检测Wnt/β-catenin通路主要信号蛋白β-连环蛋白(β-catenin)、低密度脂蛋白受体相关蛋白5(LRP-5)、T细胞因子(TCF)的表达水平。结果 补肾填精含药血清促进了去势小鼠BMSCs的增殖、成骨基因的表达和钙结节的形成,β-catenin 、LRP-5、TCF显著上调。结论 补肾填精中药血清促进了小鼠BMSCs的成骨分化与矿化能力,这种促进作用与Wnt/β-catenin信号通路存在密切关系。     

Wnt/β-catenin信号通路探讨羌活鱼超微粉抗去卵巢大鼠骨质疏松的作用机制

目的 探讨羌活鱼超微粉对去卵巢大鼠骨代谢、骨微观结构及Wnt/β-catenin信号通路的影响。方法 选取75只4月龄SPF级雌性SD大鼠,随机分为假手术组、模型组、羌活鱼超微粉组、羌活鱼普通粉组、仙灵骨葆组,除假手术组外均采用去势法建立骨质疏松症动物模型。药物干预12周后通过ELISA检测各组血清骨代谢指标、通过Micro-CT扫描测定各组大鼠的股骨骨微结构变化、运用Western Blot法测定骨组织中Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白的表达。结果 药物干预12周后,与模型组相比,羌活鱼组、仙灵骨葆组的ALP、OPG、PINP及BMD、BV/TV、Tb.Th、Tb.N显著升高,SMI、Tb.Sp、TRACP显著降低,Wnt2、β-catenin、Runx2的蛋白表达增加,但仍较假手术组低,差异有统计学意义（P<0.05）;羌活鱼超微粉组在改善大鼠骨代谢、骨微观结构及蛋白表达方面均优于羌活鱼普通粉组,差异具有统计学意义（P<0.05）。结论 羌活鱼能够延缓去卵巢大鼠骨质疏松的发生、发展,且超微粉剂优于普通粉剂,其作用机制可能与激活Wnt/β-catenin信号通路有关。     

骨髓间充质干细胞来源的外泌体对骨再生机制研究

目的本研究旨在检测骨髓间充质干细胞外泌体(BMSC-Exos)的特征,并通过体内体外实验探讨其对成骨分化的影响及对骨再生的机制。方法①原代培养人骨髓间充质干细胞(BMSCs),并对其表面抗原和多系分化潜能进行鉴定;②收集BMSC的P4～P6代细胞培养的培养上清液,应用试剂盒提取BMSC-Exos;③透射电镜观察BMSC-Exos的形态结构,免疫电泳检测BMSC-Exos的表面抗原;④茜素红、ALP染色验证BMSC-Exos在体外成骨分化中的作用;⑤通过大鼠颅骨缺损动物模型验证BMSC-Exos在体内骨再生的作用;⑥通过免疫电泳和qRT-PCR检测加入BMSC-Exos后的成骨细胞中相关蛋白和基因的表达情况。结果①分离培养的BMSCs形态呈多角形或长梭形,表面抗原CD90、CD29、CD44为阳性,符合间充质干细胞的特征;②BMSC-Exos呈双面凹的圆形或椭圆形,直径约40～120 nm(81.7±19.9),表面抗原与BMSC一致;③经茜素红染色和ALP染色后,染色强度与Exo浓度呈正相关;④通过对大鼠颅骨缺损模型拍摄X片、组织学分析,外泌体可促进大鼠颅骨缺损的修复和新生骨的形成;⑤免疫电泳显示经外泌体处理后,BMSC中的OCN、Runx2、β-catenin蛋白含量增加,qRT-PCR结果显示Runx2、β-catenin的基因表达上调。结论 BMSC-Exos有促进骨再生的能力,并与上调Wnt/β-catenin通路有关。     

辛伐他汀对 BMSCs 成骨分化早期β-catenin 及 Runx2表达的影响

目的：观察辛伐他汀体外给药对大鼠骨髓基质干细胞向成骨细胞分化早期β-catenin、Runx2表达的影响,探讨辛伐他汀在此过程中的作用及其作用机制。方法20只4周龄雌性SD大鼠应用颈椎脱位法处死,无菌条件下取双侧股骨和胫骨骨髓细胞向成骨方向诱导培养。取相同第二代细胞随机分为实验组和对照组,实验组加入10-7 mol/L的辛伐他汀（ Simvastatin, SIM）（SIM溶于DMSO后制成母液再用完全培养基进行稀释）,对照组加入含有等量DMSO的完全培养基。两组细胞在加入SIM 12 h和36 h后分别提取蛋白质和RNA,采用Western Blot法检测两组细胞β-catenin、Runx2蛋白的表达。采用实时定量-PCR法检测β-catenin、Runx2mRNA的表达。结果（1） Western Blot 结果：辛伐他汀干预12h后β-catenin 和Runx2蛋白表达水平实验组与对照组相比无显著增高,两组间的差异均无统计学意义（ P＞0.05）;辛伐他汀干预36h后实验组与对照组相比β-catenin 和Runx2蛋白表达水平显著增高,两组间的差异均有统计学意义（P＜0.05）。（2）实时定量-PCR结果：辛伐他汀干预12 h和36 h后β-catenin mRNA的表达水平实验组与对照组相比表达增高,两组间的差异有统计学意义（ P＜0.05）;辛伐他汀干预12 h和36 h后Runx2 mRNA的表达水平实验组与对照组相比表达有一定程度的增高,但两组间的差异无统计学意义（P＞0.05）。结论辛伐他汀体外给药对大鼠骨髓基质干细胞向成骨细胞分化早期有一定作用,这涉及到Wnt信号通路的活化,但是在不同的时间点所起作用有所差别。     

跖骨感染骨外露的显微外科治疗

[目的]回顾总结跖骨骨感染骨外露的显微外科治疗方法。[方法]自1995年～2005年采用显微外科技术治疗214例跖骨骨外露骨感染患者。[结果]全部病例获得随访1～10年，平均随访3年，14例游离植皮术后皮肤成活良好，199例术后皮瓣全部成活，1例腓肠神经营养血管皮瓣移位修复术出现远端部分皮肤坏死，后经换药处理后，伤口自然愈合。皮瓣移植术后质地良好，无溃疡复发。患足均可负重走路。[结论]应用显微外科技术治疗跖骨骨感染骨外露可获得较好的疗效。     

重组合异种骨植骨修复骨囊肿所致骨缺损

2001年10月～2003年9月，笔者共收治28例骨囊肿患者，均采用病灶刮除，瘤腔灭活和重组合异种骨植骨治疗，获得满意疗效，体会如下。     

Genetic regulation of bone mass: from bone density to bone strength

Osteoporosis is a common disease characterized in adults by diminished bone density. Bone is an organ that evolves and grows throughout life, and establishing optimal bone density in childhood and adolescence serves to buffer bone loss later in life. Bone density, a measurable entity, is the clinical substitute for bone strength, or the ability to defend against fracture. Chronic diseases may adversely affect optimal peak bone density. Bone density is under genetic control, as revealed by three lines of investigations. These include (1) the finding of quantitative trait loci for bone density, (2) the finding that specific mutations in genes that are important in the development of osteoblast or osteoclast lineages alter bone density, and (3) the linkeage of known polymorphisms for genes involved in mineral homeostasis to bone density and/or fracture. Future therapeutics for improving peak bone density or delaying bone loss later in life may take advantage of the genetic nature of bone density development.This work was presented in part at the IPNA Seventh Symposium on Growth and Development in Children with Chronic Kidney Disease: The Molecular Basis of Skeletal Growth, 1–3 April 2004, Heidelberg, Germany     

从骨免疫学到骨微生物学：肠道微生物如何调节骨骼

肠道微生物群被称为人体的第二个基因库,在维持人体平衡中起主要作用。不良饮食习惯、抗生素滥用、病理状态和生活环境改变会对肠道菌群产生负面影响,以引起多种疾病。最新研究发现肠道微生物群与骨质疏松症之间有着密切的联系,同时引入了一个新术语"骨微生物学",该研究领域旨在弥合骨骼生理学、胃肠病学、免疫学和微生物学之间的差距。本文简要介绍了肠道菌群通过免疫系统、新陈代谢和内分泌环境以及其他因素影响骨代谢的潜在机制,通过研究肠道菌群与骨骼健康之间的关系,不仅对于维持骨骼健康和最大程度地减少骨质疏松症很重要,而且对于肠道微生物群是否可作为骨质疏松症新型治疗靶标以及是否可用作骨折预测的生物标志物方面具有重要意义。     

复合人工骨修复骨良性病变切除后骨缺损

目的探讨骨良性病变切除后骨缺损的修复方法，并对其疗效进行评估。方法总结1999年1月-2003年10月我科应用混合自体骨松质的异体脱蛋白骨松质复合自体红骨髓治疗骨良性病变切除后骨缺损28例。年龄12—61岁，平均20，5岁。结果除2例因死亡失访外，其余26例均取得满意随访，平均骨愈合时间为4．2个月。骨腔大小或植骨量不同，骨愈合时间不同。骨腔越大，植骨越多，骨愈合时间越长。本组病例未见明显排斥反应及并发感染。随访至今，无一例复发。结论利用这种复合人工骨修复骨良性病变切除后骨缺损的方法可行性好，安全性高，自体损伤小，便于推广，可用于骨缺损的修复。     

Development of bone canaliculi during bone repair

We recently found that silver impregnation staining with protargol (silver protein), that is, a modified Bodian method, is useful for histologically identifying the details of bone canaliculi structure, using thin sections of decalcified bone tissues. With this staining method, we conducted the present study to assess the development of bone canaliculi during the process of intramembranous ossification using a fracture-like stimulation model of the rat femur. After making a drill-hole in the cortex of the rat femur, decalcified thin sections were obtained after 3, 5, 7, and 14 days by the standard paraffin-embedding procedure. Silver staining for bone canaliculi was performed using our previously reported technique. The results showed that woven bone covered the fracture surface of the cortex after 5 days, then immature lamellar bone attached to the woven bone after 7 days, and finally the lamellar bone matured and became thick with appositional growth after 14 days. The osteocytes in the woven bone appeared at an early stage of bone repair and developed a few canaliculi that were short and irregularly distributed in the osteoid matrix, while the osteocytes in the lamellar bone at a late stage formed many bone canaliculi that were long and regularly distributed in mature bone matrix. Therefore, we concluded that woven bone osteocytes may be necessary for induction of the lamellar bone osteocytes followed by active appositional growth of the lamellar bone at the early stage of bone repair, and also that both bone tissues could be clearly distinguished from one another based on the pattern of development of bone canaliculi by the osteocytes, as seen with the use of our sensitive staining method.     

Spinal fusions: bone and bone substitutes

Vertebral arthrodesis is one of the most commonly performed, yet incompletely understood, procedures in spinal surgery. Despite major progress in internal fixation techniques, the high rate of non-unions indicates that physiologic, biologic and molecular events that are crucial to this process are not well known. This article will analyze the general biology of bone regeneration, and particularly discuss the properties and use of various bone graft materials and graft substitutes. Received: 9 August 2000/Accepted: 11 August 2000     

Assessment of bone density and bone loss

Osteoporosis International - Dual-energy X-ray absorptiometry has become the standard for the evaluation of osteoporosis. It is useful both for identifying those people who are going to be at risk...