GIT1通过BMP-2/p-Smad1/5/8信号通路调节骨折愈合

目的:探讨G蛋白偶联受体激酶结合蛋白1(G-protein coupled receptor kinase-interacting protein 1,GIT1)影响骨折愈合的具体机制?方法:分别取 GIT1基因敲除小鼠和同窝野生型小鼠制作股骨骨折模型,每组30只?造模成功后2周,免疫组化检测骨痂区软骨细胞矿化及p-Smad1/5/8表达量?分别取2组小鼠的骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs),予以10 ng/mL的骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein 2,BMP2)刺激后检测Smad1/5/8磷酸化水平和核转入能力;取C3H10T1/2细胞,分别用1 μg pGL3重组质粒和1 μg GIT1-siRNA共转染细胞,荧光报告素酶技术检测细胞内GIT1蛋白对BMP2转录水平的影响?结果:与同窝野生型小鼠相比,GIT1基因敲除小鼠软骨内骨化减弱,骨痂区软骨细胞堆积,骨折愈合延迟,p-Samd1/5/8表达水平明显减少;与GIT1基因敲除小鼠相比,BMP2可明显提高同窝野生型小鼠BMCs中p-Samd1/5/8核转入能力;GIT1蛋白表达的缺失可明显降低BMP2的转录水平?结论:GIT1可通过调节Samd1/5/8的磷酸化及BMP2信号转导影响骨折部位的软骨内骨化?     

内源性甲状旁腺激素促进小鼠骨折愈合

目的:探讨甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)在小鼠骨折愈合过程中的作用?方法:选择8周龄野生型和PTH基因敲除雄性小鼠各15只,制备右侧股骨开放性骨折模型,并于骨折后7?14?21 d处死,运用小动物显微CT及其相关软件测量骨痂区骨密度;运用组织学?免疫组织化学?X线?CT三维重建比较分析两组小鼠的术后骨折愈合情况?结果:术后14 d和21 d PTH基因敲除小鼠的骨折端骨密度显著低于PTH野生型组(P < 0.05)?X线和显微CT显示PTH基因敲除小鼠骨折愈合?骨痂的塑形和PTH野生型小鼠相比均延迟?结论:内源性PTH促进小鼠骨折愈合?     

卵巢切除小鼠骨折早期愈合延迟机制的初步探讨

目的观察卵巢切除小鼠的骨折早期愈合情况,并探讨其可能的机制。方法 40只6周龄雌性C57BL/6小鼠随机分为卵巢切除组(OVX组)和假手术组,每组20只。于OVX组小鼠卵巢切除术后4周,两组分别建立右侧股骨骨折模型。建模后2周,X线摄片观察骨折愈合情况;M icro-CT测定骨痂体积和骨密度,观察血管灌注后骨折部位血管化情况并测定血管体积和血管体积分数;制作骨组织标本,HE染色光学显微镜观察骨折愈合进程,免疫组织化学染色观察骨痂组织血管内皮生长因子(VEGF)蛋白表达。结果 X线片观察和骨折标本组织学检查显示:OVX组小鼠早期骨折愈合明显较假手术组延迟。M icro-CT检测结果显示:与假手术组比较,OVX组骨痂体积较小,骨密度较低,血管灌注后骨折部位新生血管少且血管体积和血管体积分数较小,且差异均有统计学意义(P<0.05)。免疫组织化学染色观察发现OVX组骨痂组织中VEGF表达明显少于假手术组。结论卵巢切除后股骨骨折小鼠的骨折早期愈合明显延迟,可能与骨痂组织新生血管减少有关。     

GIT1通过Notch信号通路促进骨髓细胞向破骨细胞分化

目的:研究G蛋白偶联受体激酶结合蛋白1(G-protein coupled receptor kinase-interacting protein 1,GIT1)是否通过Notch信号通路影响骨髓细胞向破骨细胞分化?方法:取8周龄GIT1野生型(GIT1+/+)和GIT1基因敲除(GIT1-/-)小鼠各8只,分离培养小鼠骨髓细胞并向破骨细胞诱导分化?分别在诱导后的4?7 d,检测细胞中抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)活性?在诱导后4?7 d,用real-time RT-PCR检测破骨细胞相关基因组织蛋白酶K(cathepsin K,CTSK)?降钙素受体(calcitonin receptor,CTR)和基质金属蛋白酶9(matrix matalloproteinase,MMP-9)的表达,同时检测Notch信号通路受体?配体和目的基因的表达?结果:小鼠骨髓细胞向破骨细胞诱导分化过程中,基因敲除组破骨细胞的大小?数量?密度均低于野生型组;基因敲除组破骨细胞CTSK?CTR和MMP-9的表达均明显低于野生型组,差异有统计学意义 (P < 0.05);基因敲除组Notch信号通路配体Jagged1?受体Notch2和目的基因Hes1的表达明显高于野生型组,差异有统计学意义(P < 0.05)?结论:GIT1缺失可能通过上调Notch信号通路的表达来抑制骨髓细胞向破骨细胞分化?     

PTH敲除小鼠体内血管形成因素对骨折愈合的影响

目的:探究内源性甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)缺失是否通过降低血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的表达,导致骨折愈合过程中血管再生减弱,延迟骨折愈合?方法:构建PTH基因敲除(PTHKO)小鼠的骨折模型,摄X线片观察骨折愈合情况,用免疫组化方式检测骨合成代谢以及血管形成指标?结果:PTHKO小鼠VEGF表达量下降,血小板内皮细胞黏附分子(platelet endothelial cell adhension molecule,PEGAM)免疫组化阳性减少,骨钙蛋白(osteocalcin,OCN)活性下降,骨折愈合延迟?结论:内源性PTH缺失可能通过减少间充质干细胞或成骨细胞释放VEGF,导致骨折端血管减少,成骨活性受到抑制,从而影响软骨内成骨,最终导致骨折愈合延迟?     

GIT1-WT及GIT1-Y293F慢病毒载体的构建及其对成骨细胞迁移能力的影响

目的:设计构建G蛋白偶联受体激酶结合蛋白1(G protein coupled receptor kinase interacting protein 1,GIT1)野生型(WT)及点突变型(Y293F)慢病毒载体,探讨293位点对GIT1功能的影响?方法:用PCR从小鼠cDNA文库中扩增GIT1-WT,将其连接到慢病毒载体PLJM-GFP中,构建质粒PLJM-GFP-GIT1-WT,测序鉴定?利用TaKaRa MutanBEST Kit试剂盒,对PLJM-GFP-GIT1-WT进行定点突变,构建质粒PLJM-GFP-GIT1-Y293F,测序鉴定?重组慢病毒载体转染包装细胞293T,获取病毒上清感染培养至第4代的小鼠成骨细胞?划痕愈合试验检测成骨细胞迁移能力的变化?结果:通过PCR鉴定?双酶切鉴定及测序鉴定,成功构建了PLJM-GFP-GIT1-WT与PLJM-GFP-GIT1-Y293F?划痕愈合试验观察,与PLJM-GFP-GIT1-WT相比,PLJM-GFP-GIT1-Y293F明显抑制成骨细胞迁移?结论:GIT1功能的正常发挥有赖于293位点适时的磷酸化?     

骨折愈合过程中低氧诱导因子-1α的表达及其调节作用

目的 探讨骨折愈合过程中低氧诱导因子-1α(HIF-1α)的表达及其调节作用.方法 建立小鼠胫骨骨折模型,骨折后1、3、7、14、21、28 d取材,应用X线摄片、Micro-CT和四环素荧光双标记技术,观测骨痂组织的演变和新骨形成状况;采用RT-PCR、Western blotting和免疫组织化学方法 ,检测骨痂组织细胞HIF-1α、血管内皮生长因子(VEGF)和成骨性标志物(Runx2和ALP)的表达状况,分析HIF-1α与骨折愈合进程的关系.结果 在早期骨痂组织中,募集于骨折处的细胞以及由此演化的成骨细胞、软骨细胞及骨细胞在低氧环境中均表达HIF-1α.骨折后第7天,HIF-1α阳性细胞百分率达到峰值,持续高表达7 d后逐渐下降,骨折后第28天基本恢复至骨折前水平;细胞VEGF表达特征的变化与HIF-1α的表现相似;早期骨痂细胞的骨形成功能活跃,骨痂体积较大,至骨折后14 d达到峰值后随骨改建的发生而逐步减小,骨痂矿化沉积主要发生于骨折愈合的中晚期(14～28 d).结论 骨折愈合过程中,参与骨折愈合的细胞属低氧感应细胞并表达HIF-1α;HIF-1α可调节细胞自身的状态,通过调控早期骨痂细胞的功能和刺激血管新生而参与调节骨折的愈合.     

低氧诱导因子-1α和VHL对小鼠软骨内成骨过程的调控机制

目的 研究低氧诱导因子1α (HIF-1α)和von Hippel-Lindau (VHL)在成骨细胞水平对小鼠软骨内成骨过程的调控机制.方法 以HIF-1α或VHL基因条件性敲除小鼠为实验对象,分别于4、8、12周龄时,采用组织化学染色观察、显微CT扫描、骨小梁面积测量、钙元素含量检测、四环素荧光双标记观察、Real-time PCR及Western blotting等方法,观察和比较基因敲除小鼠与野生型小鼠(对照组)软骨内成骨过程的差异.结果 与野生型对照小鼠比较,HIF-1α基因敲除组小鼠在软骨内成骨过程中血管内皮生长因子(VEGF)表达减少,新骨形成速度减慢,钙元素含量和骨小梁面积减少(P<0.05);而VHL基因敲除组小鼠在软骨内成骨过程中VEGF表达增加,新骨形成速度加快,钙元素含量和骨小梁面积增加(P<0.001).结论 在小鼠软骨内化骨过程中,VHL/HIF-1α信号通路对VEGF表达具有调控作用,通过调节血管形成,最终影响骨量形成.     

低氧诱导因子-1α和VHL对小鼠软骨内成骨过程的调控机制

目的 研究低氧诱导因子1α (HIF-1α)和von Hippel-Lindau (VHL)在成骨细胞水平对小鼠软骨内成骨过程的调控机制.方法 以HIF-1α或VHL基因条件性敲除小鼠为实验对象,分别于4、8、12周龄时,采用组织化学染色观察、显微CT扫描、骨小梁面积测量、钙元素含量检测、四环素荧光双标记观察、Real-time PCR及Western blotting等方法,观察和比较基因敲除小鼠与野生型小鼠(对照组)软骨内成骨过程的差异.结果 与野生型对照小鼠比较,HIF-1α基因敲除组小鼠在软骨内成骨过程中血管内皮生长因子(VEGF)表达减少,新骨形成速度减慢,钙元素含量和骨小梁面积减少(P<0.05);而VHL基因敲除组小鼠在软骨内成骨过程中VEGF表达增加,新骨形成速度加快,钙元素含量和骨小梁面积增加(P<0.001).结论 在小鼠软骨内化骨过程中,VHL/HIF-1α信号通路对VEGF表达具有调控作用,通过调节血管形成,最终影响骨量形成.     

体外冲击波治疗骨折不愈合和延迟愈合疗效分析

目的探讨体外冲击波（Esw）对骨折不愈合和延迟愈合的治疗效果,为骨折不愈合和延迟愈合寻找一条新的治疗方法。方法采用冲击波骨肌系统治疗仪治疗21例骨折不愈合或延迟愈合的患者,以后每1。2个月复查X线片,了解骨痂生长情况综合分析。结果治疗后随访6～18个月,18例骨痂生长明显,最终骨折愈合,3例至随访结束,无明显骨痂形成。所有治疗患者未出现血管神经损伤的症状及内固定断裂的情况。结论体外冲击波治疗骨折不愈合和延迟愈合效果显著,微创、安全、经济,可作为首选方法。     

辣椒素受体在内皮素-1引起热痛觉过敏中的作用

目的 研究辣椒素受体对内皮素-1(ET-1)引起热痛觉过敏的影响.方法 选用辣椒素受体基因敲除小鼠(KO小鼠)及其野生型C57BL/6J小鼠(WT小鼠),分为KO组与WT组,两组分别按3、10、30、100 pmol剂量足底注射ET-1(溶于10 μl磷酸盐缓冲液,n=6).测量注药前和注药后15、30、45及60min时逃避时间(PWT).结果 ET-1引起两组动物PWT降低,在WT组降低幅度更明显,WT组PWT随着ET-1剂量的增加而降低,而KO组PWT在剂量为30 pmol时降低最为明显.结论 ET-1引起的热痛觉过敏部分通过辣椒素受体起作用.     

胰岛素样生长因子1(IGF-1)通过抑制RUNX2促进骨折愈合的机制研究

目的 探讨IGF-1信号促进骨折愈合的分子机制。方法 建立IGF-1成骨细胞特异性敲除小鼠的骨折模型,三点弯曲试验分析IGF-1敲除组（KO）与对照组（Con）的最大载荷。通过Q-PCR和TRAP染色方法检测KO组和Con组成骨细胞分化指标的表达破骨细胞的个数。分离并培养来自KO组和Con组小鼠的骨髓基质细胞（BMSC）,经瞬时转染si-RUNX2,采用Q-PCR和Western blot法检测转染前后BMSC细胞中成骨细胞分化指标的表达情况。结果 骨折后10天和21天,KO组的最大载荷明显低于Con组。与Con组相比,KO组愈伤组织的OCN和ALP表达显著降低,而RUNX2则明显提高,且TRAP阳性破骨细胞数显著减少,表明敲除IGF-1破坏了小鼠的骨折愈合能力。通过瞬时转染si-RUNX2于BMSC细胞,发现干扰RUNX2表达能够有效挽救因IGF-1敲除而破坏的成骨细胞分化潜能。表明RUNX2参与IGF-1信号调节的骨折愈合过程。结论 IGF-1能够诱导成骨细胞分化和破骨细胞形成,其诱导成骨细胞分化的机制可能是通过抑制RUNX2的表达,这为骨折愈合的机制提供新的理论依据。     

光信号对Fmr1 KO小鼠睡眠-觉醒的调控作用

目的 探讨光授时信号对脆性 X 智力低下基因型(Fmr1 KO)小鼠睡眠-觉醒的影响.方法 采用小鼠脑立体定位技术埋置脑电和肌电电极,记录和分析在不同光照条件下Fmr1 KO小鼠和野生型(WT)小鼠的睡眠-觉醒节律的变化.结果 Fmr1 KO 小鼠和 WT 小鼠在正常光照(12 h:12 h明暗,即8:00 am开灯,8:00 pm关灯)条件下的觉醒和睡眠均呈现一致的昼夜节律现象,且二者之间差异无统计学意义;与正常光照的同样时间段相比较,9:00 am～11:00 am关灯期间,Fmr1 KO小鼠和WT小鼠的觉醒量均显著增加(P＜0.05),且在9:00 am～10:00 am变化极显著(P＜0.01),但Fmr1 KO小鼠觉醒的增加量明显低于WT小鼠(P＜0.05);与正常光照的同样时间段相比较,9:00 am ～11:00 am关灯期间,Fmr1 KO小鼠和 WT小鼠的慢波睡眠(SWS) -觉醒(W)、W-SWS和SWS-快波睡眠( FWS)时相转换量都显著增加(P＜0.05),其中在9:00 am～10:00 am极显著增加(P＜0.01).结论 相比于WT小鼠,Fmr1 KO小鼠的睡眠-觉醒受光信号改变的影响有所减弱.     

大鼠失神经骨折愈合中骨痂体积与生物力学强度的相关性分析

目的 探讨失神经骨折愈合中病理性骨痂的体积与力学强度的相关性.方法 Wistar大鼠90只随机分为3组,每组30只:运动神经(前根)切断组、感觉神经(后根)切断组、前后根切断组,均选择性切断一侧L4-L6神经根.所有大鼠于神经根切断侧胫骨造成横行骨折,髓钉固定.30 d后取大鼠患侧胫骨,测胫骨近端骨密度、胫骨湿重称量、在X线片上测量骨痂宽度、胫骨进行生物力学拉伸测试,SPSS统计数据.结果 患侧胫骨近端骨密度三组间比较无统计学差异(P>0.05),病理性骨痂其体积与生物力学强度呈负相关(P<0.05),以涉及感觉神经(后根)损伤组尤甚(P<0.05).结论 失神经骨折愈合中所形成的病理性骨痂其体积与生物力学强度呈负相关,感觉神经纤维对骨折愈合的影响较运动神经纤维显著.     

相对数统计方法在大鼠骨痂力学强度评测中的应用

目的探讨骨痂生物力学测试资料更好的数据统计分析方式。方法将实验大鼠70只随机分成实验组与对照组各35只,两组大鼠均造成随机一侧胫骨中上段横形骨折,髓钉固定。实验组切断胫骨骨折侧的坐骨神经,对照组只暴露坐骨神经不切断。术后30d处死全部大鼠,取出所有大鼠双侧胫骨,所有健、患侧胫骨均进行生物力学拉伸测试,得出最大载荷,用健侧载荷数据除以同一大鼠患侧载荷数据,得到一相对数。分别用患侧载荷的绝对数数据和健/患侧载荷的相对数数据进行统计分析。结果用患侧绝对数数据进行统计,两组数据无显著差异(P=0.076),用健/患侧载荷相对数数据进行统计,两组数据有显著差异(P=0.000)。结论在骨痂生物力学测试数据分析比较中,用相对数数据进行统计更能有效地消除个体差异,使结果更加客观。     

三七总皂甙对实验性骨折愈合过程中低氧诱导因子-1αmRNA表达的影响

目的:探讨低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)在骨折愈合过程中的表达及三七总皂甙(total saponins of panax notoginseng,PNS)的干预作用。方法:在36只雄性SD大鼠左桡骨形成骨折模型,后随机分成对照组和PNS组,予以PNS100mg/kg/d腹腔内注射,对照组予以等量盐水。在骨折后7,14,21天X线观察骨折愈合及骨痂形成情况;HE染色了解骨痂形成情况;RT-PCR方法检测骨痂组织HIF-1αmRNA的表达。结果:X线显示PNS组骨痂形成明显加快,HE染色显示骨折断端成骨细胞数目及骨痂增多;对照组HIF-1αmRNA7天表达较低、14天达峰值、21天下降;PNS组7天、14天时点表达高于对照组(P0.05),21天低于对照组P0.05)。结论:PNS可上调骨折愈合过程中骨痂组织HIF-1α的表达,改善骨折部位的血供,促进骨折愈合。     

βB2基因敲除小鼠睾丸组织长链非编码RNA的差异性表达分析

目的 探讨长链非编码RNA(lncRNA)在βB2基因敲除小鼠睾丸中的表达及其影响睾丸发育的可能机制.方法 采用lncRNA芯片技术,筛选野生型(WT)和βb2基因敲除(KO)小鼠睾丸组织(均n=3)中lncRNA及信使RNA(mRNA)表达谱的变化;对差异表达lncRNA和mRNA进行GO数据库分析及KEGG数据库分析,建立调控网络图;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证差异表达的lncRNA和mRNA,探讨调控通路.结果 (1)两组小鼠睾丸组织差异表达的lncRNA共140条,mRNA共477条;(2)通过GO数据库分析,筛选出差异表达lncRNA共12条,其中上调7条,下调5条;(3)经KEGG数据库进行路径分析,发现差异表达mRNA主要经由Ca2+信号、配体-受体相互作用等信号通路起作用;(4)用关联矩阵法建立了lncRNA和mRNA共表达网络图,共有17个节点,12条连接,包含9条lncRNA和8条mRNA;其中Rsl1由3条lncRNA调控,Lpo和Mpo各由2条lncRNA调控,Hdac1、Ephb4等各由1条lncRNA调控.(5) qRT-PCR分析结果表明,在βB2基因敲除小鼠睾丸组织中,lncRNA A-30-P01019163和P2rx7的表达均下调(P＜0.05).结论 lncRNA与βB2基因的晶状体外功能密切相关,其中lncRNA A-30-P01019163可能通过调控下游P2rx7 mRNA的表达影响睾丸组织细胞周期及信号转导,进而调控睾丸发育.     

DNA甲基转移酶1在小鼠皮肤衰老中的作用

目的：探讨DNA甲基转移酶1(DNA methyltransferase 1,DNMT1)在小鼠皮肤衰老中的作用。方法：获取表 皮条件性K14-Cre介导的DNMT1基因敲除鼠(Mut组,n=4)及等月龄同窝正常小鼠(WT组,n=4),观察皮肤表型的变 化;HE染色检测皮肤组织学变化;Gomori醛复红染色检测两组小鼠真皮弹力纤维数目及形态变化;免疫组织化学染 色法检测5-溴脱氧尿嘧啶核苷(5-bromo-2-deoxyuridine,Brdu)标记的表皮短暂扩充细胞(transit amplifying cells,TAC)含 量;免疫组织荧光染色法检测氯去氧尿苷(chlorodeoxyuridine,CldU)标记的表皮中标记滞留细胞(label-retaining cells, LRC)的含量。结果：与等月龄的同窝WT组相比,Mut组皮肤出现过早衰老的症状;HE染色显示表皮增厚、真皮胶 原纤维减少等老化现象;真皮内弹力纤维断裂变形增多;表皮中TAC的数量明显增多(P<0.05);LRC的数量明显减少 (P<0.05)。结论：与WT组相比,Mut组出现了皮肤早衰的表型,其机制可能是由于DNMT1敲除后表皮干细胞耗竭所致。     

Fmr1基因敲除小鼠悬尾实验的观察

目的：对不同周龄的 KO 小鼠与 WT 小鼠进行悬尾实验进行观察,探讨 KO 小鼠与 WT 小鼠的行为差别。方法采用健康的试验动物180只分两组：①KO 组（4、6、8周龄,各周龄30只,雌雄各半,共90只）②WT 组（4、6、8周龄,各周龄30只,雌雄各半,共90只）;通过悬尾实验观察性别,年龄对不动时间的影响。结果同龄 KO 雌性小鼠比雄性小鼠的静止时间差别不大;随着年龄增大,静止时间增长。同龄同性别的 KO 鼠比 WT 鼠的不动时间长。P ＜0．05;同龄雄性小鼠比雌性小鼠的不动时间短;随年龄增长各种系小鼠不动时间增长,KO 鼠的不动时间比 WT 鼠长,P ＜0．05。结论 KO 小鼠存在抑郁行为表型。