骨质疏松与骨关节炎患者松质骨的显微结构

目的:通过显微计算机断层扫描(micro-computed tomography,Micro-CT)检测股骨头松质骨显微结构,研究骨质疏松与骨关节炎的关系。方法:绝经后妇女骨质疏松性股骨颈骨折和原发性髋关节骨关节炎患者各20名,以Micro-CT扫描检测股骨头软骨下松质骨标本,对2组患者的松质骨显微结构参数进行比较。结果:骨质疏松与骨关节炎松质骨显微结构参数:骨体积分数(bone volume fraction,BV/TV)、骨表面积体积比(bone surface/bone volume,BS/BV)、骨小梁厚度(trabecular thickness,Tb.Th)、骨小梁间距(trabecular separation,Tb.Sp)、结构模型指数(structure model index,SMI)、连接密度(connectivity density,Conn.D)比较差异有统计学意义,BV/TV,SMI与Tb.N,TbTh,BS/BV,Tb.Sp呈相关关系。结论:骨质疏松与骨关节炎的显微结构存在差异,这些差异可能导致相反的骨缺陷;BV/TV,SMI是评价显微结构参数的2个重要指标。     

bBMP异位诱导成骨的Micro-CT评价

借助Micro—CT评价单纯牛骨形态发生蛋白（bovine bone morphogenetic protein,bBMP）异位诱导成骨的长期三维影像学及骨质变化。（20±2）g昆明小鼠21只,麻醉后于双侧股部肌肉中植入bBMP各2mg,分别于1、2、4、6、8、10、12周各处死3只,切取诱导分化组织,5％戊二醛固定,行Micro—CT扫描和三维重建,运用ABA专用骨骼分析软件测定组织矿含量（tissue mineral content,TMC）,组织骨密度（tissue mineral density,TUB）,骨体积分数（bone volume fraction,BVF）,结构模型指数（structure model index,SMI）,骨小梁厚度（trabecular thickness,Tb．Th）,骨小梁数量（trabecular number,Tb．N）及皮质骨骨密度（bone mineral density,BMD）等参数,运用SPSS10．0统计软件进行统计学分析。bBMP从植入2周开始逐渐形成一椭圆形骨组织块,2～4周,异位生成骨呈疏松的新生骨,4周时组织矿含量达第一个峰值,骨小梁数量最多;随着观察时间的延长（6-12周）,异位诱导生成的椭圆形骨组织内部骨小梁逐渐吸收,数量减少,12周时骨小梁数量最少;而外层骨组织逐渐塑形成为皮质骨,12周时骨矿含量值、骨小梁厚度、组织骨密度和皮质骨骨密度均达最大值。说明bBMP具有强大的异位骨诱导能力,血供不足时,骨质降解吸收;血供充足时,骨质逐渐成熟改建。     

bBMP异位诱导成骨的Micro—CT评价

借助Micro—CT评价单纯牛骨形态发生蛋白（bovine bone morphogenetic protein,bBMP）异位诱导成骨的长期三维影像学及骨质变化。（20±2）g昆明小鼠21只,麻醉后于双侧股部肌肉中植入bBMP各2mg,分别于1、2、4、6、8、10、12周各处死3只,切取诱导分化组织,5％戊二醛固定,行Micro—CT扫描和三维重建,运用ABA专用骨骼分析软件测定组织矿含量（tissue mineral content,TMC）,组织骨密度（tissue mineral density,TUB）,骨体积分数（bone volume fraction,BVF）,结构模型指数（structure model index,SMI）,骨小梁厚度（trabecular thickness,Tb．Th）,骨小梁数量（trabecular number,Tb．N）及皮质骨骨密度（bone mineral density,BMD）等参数,运用SPSS10．0统计软件进行统计学分析。bBMP从植入2周开始逐渐形成一椭圆形骨组织块,2～4周,异位生成骨呈疏松的新生骨,4周时组织矿含量达第一个峰值,骨小梁数量最多;随着观察时间的延长（6-12周）,异位诱导生成的椭圆形骨组织内部骨小梁逐渐吸收,数量减少,12周时骨小梁数量最少;而外层骨组织逐渐塑形成为皮质骨,12周时骨矿含量值、骨小梁厚度、组织骨密度和皮质骨骨密度均达最大值。说明bBMP具有强大的异位骨诱导能力,血供不足时,骨质降解吸收;血供充足时,骨质逐渐成熟改建。     

两种壳聚糖载rhBMP-2纳米微球对SD大鼠体内异位成骨的影响

目的　通过SD大鼠异位成骨实验来探究重组人骨形态发生蛋白-2/壳聚糖/硫酸葡聚糖(rhBMP-2/CS/DS) 复合微球和重组人骨形态发生蛋白-2/壳聚糖 (rhBMP-2/CS) 微球对SD大鼠体内异位成骨的影响。 方法　随机将36只SD大鼠平均分为三组（n=12）,分别为A组 (rhBMP-2), B组(rhBMP-2/CS), C组(rhBMP-2/CS/DS)。制备股四头肌肌袋模型后,分别将三种材料植入股四头肌肌袋肌间隙中。分别在4,8和12周时大体观察植入区组织硬度,每组处死4只大鼠后取出异位骨块,并切取异位骨化的组织行micro-CT扫描及 Mimics软件三维重建;检测各组织块骨体积分数（bone volume fraction,BVF）、骨小梁厚度（trabecular thichness,Tb.Th）、骨密度（bone mineral density,BMD）;并行组织学观察和ALP活性、钙含量检测。 结果 4周时,A、B、C三组植入区周围组织质地均稍硬,三者并无明显区别;8周和12周时,三组植入区硬度明显增加,且C组比A、B组质地更硬。4周时,HE染色可见三组有少量骨组织形成,但不明显;B、C两组BVF、Tb.Th、BMD,碱性磷酸酶（ALP）活性、钙含量均高于A组;B、C两组以上指标差异无统计学意义。8、12周时,HE染色可见到三组骨组织逐渐增多,并逐渐成熟,且B、C两组可见到比A组更成熟的骨组织,C组骨组织比B组更成熟;B、C两组BVF、Tb.Th、BMD,ALP活性、钙含量均高于A组,C组以上指标均高于B组。 结论　rhBMP-2/CS/DS纳米缓释微球的成骨效果明显强于rhBMP-2/CS纳米微球和单独rhBMP-2,其可能在骨组织工程领域有较好的运用前景。     

颗粒蛋白前体促进去卵巢小鼠的骨质疏松

目的探讨颗粒蛋白前体(PGRN)对去卵巢小鼠骨质疏松的影响。方法建立野生型和PGRN敲除(PGRN~(-/-))小鼠卵巢切除骨质疏松模型,采用微型计算机断层扫描(Micro-CT)和三维重建获得小鼠骨组织微观结构并进行骨小梁数据分析, HE染色观察骨组织形态,抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色观察骨组织中破骨细胞数量,免疫组织化学染色法检测骨组织核因子κB受体激活蛋白配体(RANKL)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、 P65表达,荧光定量PCR检测骨组织TRAP mRNA水平, Western blot法检测骨组织基质金属蛋白酶9(MMP9)、 MMP14、 P65蛋白水平。结果与野生型小鼠相比, PGRN~(-/-)组小鼠骨密度(BMD)、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数目(Tb.N)及骨小梁厚度(Tb.Th)均显著增加,骨小梁空间距(Tb.S)显著降低;在PGRN~(-/-)小鼠中观察到骨质疏松程度更轻,破骨细胞数量更少,骨组织RANKL、 TNF-α、 P65蛋白, TRAP mRNA, MMP9、 MMP14表达均低于野生型小鼠。结论 PGRN促进卵巢切除小鼠骨质疏松。     

ClC-3基因过表达对小鼠骨量和骨结构的影响

 目的: 研究过表达电压门控氯通道家族蛋白成员3(voltage-gated chloride channel family protein 3,ClC-3)基因对小鼠骨骼的影响。方法: 3月龄雄性FVB小鼠用鼠尾基因检测法确定基因型后分为2组:野生型(WT)组和ClC-3过表达(ClC-3 transgene)组,每组各8只。分别测量2组小鼠体重,右侧胫骨长度和重量。取胫骨上段和中段进行脱钙,石蜡包埋,切片,HE染色后,采用骨形态计量学分析胫骨上段松质骨的骨小梁面积百分数(percent trabecular area,%Tb.Ar)、骨小梁数量(trabecular number,Tb.N)、骨小梁宽度(trabecular width,Tb.Wi)、骨小梁分离度(trabecular separation,Tb.Sp)和胫骨中段皮质骨的骨组织总面积(total tissue area,T.Ar)、皮质骨面积(cortical area,Ct.Ar)、皮质骨面积百分数(percent cortical area,%Ct.Ar)、骨髓腔面积(marrow area,Ma.Ar)、骨髓腔面积百分数(percent marrow area,%Ma.Ar)。结果: 小鼠经鼠尾基因检测后确认为野生型或ClC-3过表达型。与WT组相比,ClC-3 transgene组小鼠体重及胫骨长度重量均减小(P<0.05);松质骨的%Tb.Ar和Tb.Wi均减小(P<0.05),Tb.Sp增大(P<0.05),Tb.N的变化无统计学意义;皮质骨的T.Ar、Ct.Ar和%Ct.Ar均减小(P<0.05),%Ma.Ar增大(P<0.05),Ma.Ar的变化无统计学意义。结论: ClC-3过表达导致小鼠的皮质骨和松质骨骨量减少,骨结构变差,提示ClC-3可能参与了骨形成和/或骨吸收。     

人多发性骨髓瘤RPMI 8226细胞条件培养液诱导破骨前体细胞的分化成熟

目的: 探讨人多发性骨髓瘤RPMI 8226细胞条件培养液对破骨前体细胞RAW264.7的影响。方法: Western blotting检测可溶性核因子κB 受体激活剂配体(soluble receptor activator of NF-κB ligand, sRANKL)的蛋白表达。抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate－resistant acid phosphatase, TRAP)染色观察RAW264.7细胞的分化成熟情况。RT-PCR法检测RAW264.7细胞TRAP和cathepsin K mRNA的表达。结果: Western blotting法证实RPMI 8226细胞条件培养液中含有sRANKL。TRAP染色发现RPMI 8226细胞条件培养液能诱导RAW264.7细胞分化为TRAP阳性的多核成熟破骨细胞。人抑制性RANKL单克隆抗体拮抗30%RPMI 8226细胞条件培养液中sRANKL的作用,且具有剂量依赖性。30% RPMI 8226细胞条件培养液能刺激RAW264.7细胞上调TRAP和cathepsin K mRNA表达。结论: 人多发性骨髓瘤细胞RPMI 8226条件培养液中的sRANKL具有促RAW264.7破骨前体细胞分化成TRAP阳性的多核成熟破骨细胞的生物活性。人抑制性RANKL单克隆抗体阻断30%RPMI 8226细胞条件培养液中sRANKL的诱导分化作用,且具有浓度依赖性。     

雷公藤甲素通过抑制破骨细胞生成预防骨丢失的研究

目的 探讨雷公藤甲素抗骨质疏松的作用及机制。方法 建立大鼠老年性骨质疏松模型。40只22月龄雄性SD大鼠随机分为雷公藤甲素（每天15μg/kg腹腔注射）治疗组和生理盐水对照组（每天15μg/kg腹腔注射）,连续8周。采用显微CT分析胫骨近端骨松质的骨密度(BMD)和骨显微结构。WB检测成骨相关蛋白表达水平。TRACP-5b染色法测定破骨细胞数,同时检测骨吸收标志物表达水平。结果 显微CT结果显示,雷公藤甲素治疗组大鼠骨密度、骨体积/总体积比值(Bv/Tv)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数目(Tb.N)、骨小梁间距(Tb.Sp)均显著高于对照组（P<0.05）。两组的成骨相关蛋白表达水平无明显差异,TRACP-5b染色显示雷公藤甲素减少了体内破骨细胞的数量（P<0.05）,同时血液骨吸收标志物水平也明显降低（P<0.05）。结论 雷公藤甲素通过抑制破骨细胞生成进而对老年性骨质疏松有保护作用。雷公藤甲素可能是治疗老年性骨质疏松症的一种可行方案。     

雷公藤甲素对去势小鼠骨质疏松模型破骨细胞分化的影响

目的 探究雷公藤甲素（TP）对去势小鼠骨质疏松模型破骨细胞分化的影响，并探讨其可能的分子机制。方法 建立去势小鼠骨质疏松模型，分为假手术组（Sham组）、卵巢切除去势组（OVX组）、雷公藤甲素组（TP组）、利维爱组（Livial组），造模后第3天给予对应药物处理。治疗6周后，采用TRAP染色检测左侧股骨干骺端的破骨细胞数量。Micro-CT重建三维骨结构图像，检测左侧胫骨干骺端的骨密度（BMD）、骨小梁数目（Tb.N）、骨体积分数（BV/TV）、骨表面积组织体积比（BS/TV）、骨小梁分离度（Tb.Sp），ELISA检测外周血中IL-6、TNF-α、骨形成标志物骨钙素（OC）、骨吸收标志物抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAcp5b）含量。Western Blot检测右侧股骨组织中p65、p-p65、IκBα、p-IκBα蛋白表达水平。结果 骨小梁周围破骨细胞数量比较：OVX组与Sham组相比明显增加；TP组与OVX组相比明显减少；TP组与Livial组比较，差异无统计学意义。骨参数分析：OVX组与Sham组相比，小鼠骨组织的BMD、Tb.N、BV/TV、BS/TV均显著下降，而Tb.Sp显著升高（P＜0.01）；与OVX组相比，TP组和Livial组骨组织的BMD、Tb.N、BV/TV、BS/TV均显著升高，而Tb.Sp显著下降（P＜0.01）；TP组与Livial组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。IL-6、TNF-α、OC、TRAcp5b含量比较：OVX组的IL-6、TNF-α含量显著高于Sham组（P＜0.01）；各组间OC水平比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；OVX组的TRAcp5b水平显著高于Sham组（P＜0.01）。蛋白表达水平：与Sham组相比，OVX组的p65、IκBα表达水平不变，而p-p65和p-IκBα表达水平显著升高（P＜0.01）；TP处理后，p65、IκBα表达水平不变，而p-p65和p-IκBα表达水平却显著降低（P＜0.01）；TP组与Livial组比较，两者间p65、IκBα、p-p65和p-IκBα表达水平差异无统计学意义（P＞0.05）。结论 TP抑制破骨细胞分化，改善了去势小鼠的骨量丢失，其分子机制可能与抑制炎症因子IL-6、TNF-α的表达及NF-κB信号通路的磷酸化水平有关。     

血管内皮生长因子对尾吊大鼠后肢胫骨骨丢失的影响

目的 探究血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）对废用性骨丢失的影响。方法 建立尾吊大鼠的动物模型,并随机平均分为尾吊盐水组、尾吊VEGF组、对照盐水组、对照VEGF组。实验过程中,每周两次对大鼠右腓肠肌注射VEGF或者等量的生理盐水,4周后通过micro-CT对大鼠胫骨近端进行扫描,以松质骨和皮质骨骨密度（bone mineral density, BMD）、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁间距(Tb.Sp)和结构模型指数(SMI)等松质骨微结构参数以及皮质骨厚度作为评价指标,探讨VEGF对尾吊大鼠后肢胫骨骨丢失的影响。结果 与对照组大鼠相比,尾吊组大鼠松质骨表观BMD、BV/TV、Tb.N以及皮质骨厚度均显著降低,Tb.Sp与SMI显著升高,尾吊会造成大鼠的骨丢失,而注射VEGF能够缓解尾吊大鼠松质骨的骨丢失。结论 血供的改变可能与骨重建之间存在着一定的联系,改善血供有助于对抗废用性的骨丢失。     

血管内皮生长因子对尾吊大鼠后肢胫骨骨丢失的影响

目的 探究血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）对废用性骨丢失的影响。方法 建立尾吊大鼠的动物模型,并随机平均分为尾吊盐水组、尾吊VEGF组、对照盐水组、对照VEGF组。实验过程中,每周两次对大鼠右腓肠肌注射VEGF或者等量的生理盐水,4周后通过micro-CT对大鼠胫骨近端进行扫描,以松质骨和皮质骨骨密度（bone mineral density, BMD）、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁间距(Tb.Sp)和结构模型指数(SMI)等松质骨微结构参数以及皮质骨厚度作为评价指标,探讨VEGF对尾吊大鼠后肢胫骨骨丢失的影响。结果 与对照组大鼠相比,尾吊组大鼠松质骨表观BMD、BV/TV、Tb.N以及皮质骨厚度均显著降低,Tb.Sp与SMI显著升高,尾吊会造成大鼠的骨丢失,而注射VEGF能够缓解尾吊大鼠松质骨的骨丢失。结论 血供的改变可能与骨重建之间存在着一定的联系,改善血供有助于对抗废用性的骨丢失。     

Establishment of a rat osteoporotic model by ovariectomy combined with glucocorticoid exposure北大核心

BACKGROUND: There are many postmenopausal women taking hormone, which leads to much loss of bone mass, further inducing fragility fractures. The studies on the hormone exposure combined with ovariectomy-induced osteoporotic model are still immature, and the related molecular mechanism remains unclear. OBJECTIVE: To establish the rat osteoporotic model induced by ovariectomy combined with glucocorticoid exposure and to explore the underlying molecular mechanism. METHODS: Thirty 3-month-old female Sprague-Dawley rats were randomly divided into blank control, sham and model groups (n=10 per group). The rats in the blank control group received no intervention; rats in the sham group were clipped off a little of coeliac adipose tissue; the model rats received bilateral ovariectomy and 4-week administration of glucocorticoid. RESULTS AND CONCLUSION: At 4 weeks after modeling, compared with blank control and sham groups, the model group showed significantly lower bone mineral density of the femur, number of bone trabeculae and bone volume/total volume, and significantly wider bone trabecular spacing. Additionally, the model group revealed the damaged bone trabecular structure and thiner cortical bone. The expression level of Runx2 was downregulated whereas both collagen type 1 α1 and peroxisome proliferators activated receptor γ mRNA were upregulated in the model group. These findings suggest that ovariectomized rats exposed to glucocorticoid rapidly develop femur osteoporosis, maybe by downregulating the expression of Runx2, as well as upregualting collagen type 1 α1 and peroxisome proliferators activated receptor γ mRNA. © 2017, Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research. All rights reserved.     

Constructing nanosized cell-type tissue-engineered bone for repair of mandibular bone defects北大核心

BACKGROUND: Nanosized cell-type tissue-engineered bone is a good scaffold material possessing the merits of stem cells and nanomaterials to fabricate bone and soft tissue formation. OBJECTIVE:To explore the method of constructing nano-sized cell-type tissue-engineered bone and to explore its application in the repair of mandibular bone defects. METHODS: One New Zealand white rabbit was taken to isolate bone marrow stromal stem cells by centrifugation. Then, the cells were induced to differentiate into osteoblasts. Osteoblasts (3x108/L, 10 µL) were inoculated into the prepared nano-phase hydroxyapatite/collagen composite to produce the nano-sized cell-type tissue-engineered bone. Another 20 New Zealand white rabbits were taken to make a unilateral puncture-type bone defect model of 15 mmx8 mm. These model rabbits were thereafter randomized into control and artificial bone groups (n=10 per group), followed by no intervention and implantation of nano-sized cell-type tissue-engineered bone, respectively. Repair effects were compared between the two groups. RESULTS AND CONCLUSION: (1) Under the inverted microscope, osteoblasts grew along the material in each group, and the number of cells increased with the prolongation of the culture time. (2) Under the scanning electron microscope, a large number of spindle- or polygon-shaped adherent cells grew well on the surface of the tissue-engineered bone. (3) The defect in the artificial bone group was lessened at 4 weeks after implantation and disappeared at 8 weeks after implantation, and there was no clear boundary with the surrounding tissue. In the control group, the defect size changed little at 4 weeks and reduced at 8 weeks after implantation, and a clear boundary with the surrounding tissue was observed. (4) Bone density, trabecular thickness and trabecular number were significantly higher in the artificial bone group than the control group at 4 and 8 weeks after implantation (P < 0.05). (5) At 4 weeks after implantation, many new bones at the defect site were detected in the artificial bone group, and a large number of mature bone cells were visible at 8 weeks. In the control group, a few osteoblasts were found at the defect site with low bone maturation at 4 and 8 weeks after implantation. These findings suggest that the implantation of nanosized cell-type tissue-engineered bone into the defect site can considerably promote defect healing and achieve ideal repair effects. © 2018, Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research. All rights reserved.     

探讨绞股蓝总皂苷对骨关节炎大鼠的影响

目的 探讨绞股蓝总皂苷 ( gypenosides, GP) 对骨关节炎大鼠的影响。 方法 将大鼠随机分为 假手术组、 模型组、 GP 低、 中、 高剂量组和双氯芬酸钠组。 HE 染色和阿利新蓝染色检测大鼠软骨病理损 伤; CT 检测大鼠 BV/ TV、 Tb. N、 Tb. Sp 和 Tb. Th; WB 检测软骨基质相关蛋白和软骨组织 SIRT1 / AMPK 相 关蛋白表达; ELISA 检测大鼠软骨组织和血清炎性因子和氧化应激。 结果 随着 GP 剂量增加, 大鼠骨组 织炎性浸润和纤维化明显改善; BV/ TV、 Tb. Th 和 Tb. N 明显上升, Tb. Sp 明显下降 (P< 0. 05); 软骨基质 SOX-9、 Aggrecan 和 Collagen Ⅱ水平明显上升 (P< 0. 05); 血清和软骨组织 TNF-α、 IL-6 和 IL-1β 水平明显 下降 (P< 0. 05); 软骨组织 SOD 和 GSH-Px 水平明显上升, MDA 水平明显下降 (P< 0. 05); 软骨细胞 pAMPK、 SITR1 和 PGC1α 蛋白表达明显增加 (P< 0. 05)。 结论 GP 激活 AMPK/ SITR1 表达, 减轻氧化应 激, 修复软骨损伤。     

低强度脉冲超声预防大鼠激素性股骨头坏死的研究

目的探究低强度脉冲超声(LIPUS)预防大鼠激素性股骨头坏死(SANFH)的效果。方法选择雄性SD大鼠30只,鼠龄10周,体质量300~320 g。随机分为正常组(A组)、模型组(B组)、LIPUS干预组(C组),每组10只。B组、C组腹腔注射脂多糖(20μg/kg)2次,1次/天;随后两侧臀肌交替注射甲强龙(40 mg/kg)3次,1次/天。C组造模前1周对大鼠进行双侧股骨头LIPUS干预;A组相同时间腹腔及臀肌注射等比例0.9%氯化钠溶液。4个月后处死3组大鼠并取双侧股骨标本,行股骨头大体标本观察、X射线平片检测,Micro-CT扫描观察股骨头微观结构变化并进行骨计量学分析,苏木精-伊红(HE)染色观察股骨头组织病理学改变。结果与A组比较,B组大鼠股骨头骨皮质变薄,骨小梁稀疏,于软骨下区骨小梁稀疏、断裂尤为显著,其内可见空洞样无骨小梁区,并且股骨头感兴趣区骨表面积与骨体积比值(Bs/Bv)、骨体积与总体积比值(Bv/Tv)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数量(Tb.N)及骨矿物质密度(BMD)等骨计量学参数明显降低,而骨小梁间隙(Tb.Sp)显著升高;HE染色病理切片显示大量空骨陷窝及骨细胞核固缩,骨小梁变窄或断裂。与B组比较,C组感兴趣区Bs/Bv、Bv/Tv、Tb.Th、Tb.N、BMD等骨计量学参数明显升高,Tb.Sp降低;HE染色病理切片显示空骨陷窝及骨细胞核固缩减少。结论 LIPUS干预组能明显改善SANFH大鼠股骨头影像学和组织病理学改变,这可能为以后临床长期服用激素的患者提供一种安全、有效预防SANFH的手段。     

低氧环境中PADI4促进破骨细胞分化和骨吸收功能的研究

为探讨低氧环境中肽酰基精氨酸脱亚胺酶4(peptidyl arginine deiminase 4,PADI4)对破骨细胞分化和功能的影响,采用巨噬细胞集落刺激因子(macrophage colony-stimulating factor, M-CSF)和核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factor-κB ligand, RANKL)诱导单核巨噬细胞白血病细胞RAW264.7向破骨细胞分化,采用PADI4抑制剂Cl-amidine和PADI4-siRNA-MSN抑制PADI4表达,采用抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase, TRAP)染色试验、TRAP活性试验和骨吸收试验鉴定破骨细胞的分化和功能,用qRT-PCR和Western blotting分别检测PADI4、TRAP基因及其蛋白的表达水平。结果显示,低氧-M-CSF+RANKL组TRAP和PADI4 mRNA相对表达水平较常氧-M-CSF+RANKL组显著升高(P0.05)。低氧-M-CSF+RANKL组的TRAP阳性细胞数[(7.33±1.37)个/HP]显著高于常氧-M-CSF+RANKL组[(3.33±1.63)个/HP,P0.01],低氧-M-CSF+RANKL组较常氧-M-CSF+RANKL组TRAP活性显著增加(P0.001)。低氧-M-CSF+RANKL组骨吸收陷窝数[(107.00±12.42)个/片]较常氧-M-CSF+RANKL组[(77.40±8.79)个/片]显著增加(P0.05)。在低氧环境下,与对照组比较,M-CSF+RANKL+Cl-amidine组和M-CSF+RANKL+siRNA组TRAP mRNA表达水平、TRAP蛋白表达水平、TRAP阳性细胞数、TRAP活性、骨吸收陷窝数均显著降低(P0.05)。该研究提示,在低氧环境中PADI4可能是促进巨噬细胞向破骨细胞分化以及骨吸收的关键分子。     

血管内皮生长因子对尾吊大鼠后肢胫骨骨丢失的影响

目的探究血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)对废用性骨丢失的影响。方法建立尾吊大鼠的动物模型,并随机平均分为尾吊盐水组、尾吊VEGF组、对照盐水组、对照VEGF组。实验过程中,每周两次对大鼠右腓肠肌注射VEGF或者等量的生理盐水,4周后通过micro-CT对大鼠胫骨近端进行扫描,以松质骨和皮质骨骨密度(bone mineral density,BMD)、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁间距(Tb.Sp)和结构模型指数(SMI)等松质骨微结构参数以及皮质骨厚度作为评价指标,探讨VEGF对尾吊大鼠后肢胫骨骨丢失的影响。结果与对照组大鼠相比,尾吊组大鼠松质骨表观BMD、BV/TV、Tb.N以及皮质骨厚度均显著降低,Tb.Sp与SMI显著升高,尾吊会造成大鼠的骨丢失,而注射VEGF能够缓解尾吊大鼠松质骨的骨丢失。结论血供的改变可能与骨重建之间存在着一定的联系,改善血供有助于对抗废用性的骨丢失。     

晚期糖基化终末产物可影响破骨细胞的骨吸收功能

BACKGROUND: The effects of advanced glycation end products (AGEs) on osteoclast-induced bone resorption is controversial and the underlying mechanisms remain unclear. Most of the studies indicate that AGEs can enhance bone resorption, while some others show the opposite effects. OBJECTIVE:To investigate the effects of AGEs on osteoclast-induced inorganic matrix dissolution and organic component degradation and the underlying mechanisms. METHODS: RAW 264.7 cells were induced to generate osteoclasts, and AGEs (50-400 µg/mL) or control-bovine serum albumin (100 µg/mL) was added since the beginning of the induction. The effect of AGEs on bone resorption was evaluated by analyzing the area of resorption pits on the Osteo Assay Surface plates and the expression of cathepsin K. Furthermore, the number of tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP)-positive multinucleated cells, nuclei per osteoclasts and the expression of integrin ανβ3 were detected. RESULTS AND CONCLUSION: The area of resorption pits and expression of cathepsin K in AGEs groups were significantly decreased compared with the control group, and this inhibiting effect became more obvious with the increase of AGEs concentration. TRAP staining also showed that number of TRAP-positive multinucleated cells and nuclei per osteoclast were significantly reduced in an AGE dose-dependent manner. Quantitative PCR revealed that the expression of integrin ανβ3 decreased significantly with the extension of AGEs incubation time. These data indicate that AGEs can exert inhibitory effects on organic and inorganic matrix degradation induced by osteoclasts. The underlying mechanism may be involved in the inhibitory effects of AGEs on directed differentiation and cell fusion of osteoclast precursor cells, and migration and adhension of osteoclasts. 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

椎体骨微结构参数与椎弓根螺钉固定强度的相关性

目的 测量不同骨密度（bone mineral density, BMD）条件下椎体松质骨显微结构参数,并与椎弓根螺钉拔出力作相关性分析,以了解与螺钉稳定性相关的骨显微结构参数,进一步明确螺钉松动的原因。方法 采用新鲜尸体脊柱标本,根据BMD检测结果,按临床诊断标准分为骨质正常、骨量减少、骨质疏松和重度骨质疏松4个水平。然后植入椎弓根螺钉,进行螺钉轴向拔出实验,测定最大拔出力（maximum pullout strength, MPS）。收集螺钉拔出实验后椎体标本,在椎体中央部钻取松质骨柱状样本,对样本进行显微CT扫描,获取椎体松质骨显微结构参数,并进行各项指标的不同BMD水平间的比较分析,在了解这些指标随骨质疏松程度加重的变化规律的基础上,再对骨显微结构参数与所对应的螺钉MPS开展相关性分析。结果BMD水平从正常下降到重度疏松程度,MPS随之显著性下降。随BMD水平的依梯次下降,即骨质疏松程度进行性加重,椎体松质骨显微结构参数发生相应明显变化,存在BMD水平间的显著性差异。广泛的相关性存在于BMD、显微CT参数和螺钉MPS指标之间。其中,螺钉MPS与显微CT扫描所得的骨体积分数（BV/TV）、骨小梁厚度（Tb.Th）和小梁间隙（Tb.Sp）呈高度相关性。结论 随BMD下降,骨组织会同时发生质的退变;螺钉MPS与部分骨显微结构参数高度相关。