High-magnitude mechanical strain inhibits the differentiation of bone-forming rat calvarial progenitor cells

Purpose: Orthodontic tooth movement occurs during the bone remodeling induced by therapeutic mechanical strain. It is important to investigate the relation between the strength of mechanical stress and bone formation activity. The aim of this study was to determine the effect of high-magnitude mechanical strain on bone formation in detail.

Materials and methods: Osteoblast-like cells isolated from fetal rat calvariae were loaded with 18% cyclic tension force (TF) for 48?h. To phenotypically investigate the effect of TF, we measured the number and the size of bone nodules stained by von Kossa technique on day 21 after cell seeding and determined the calcium content of bone nodules on day 14. Furthermore, we examined the gene expression of BMP-2, Runx2 and Msx2, which are important factors for bone nodule formation, on days 1, 4 and 7 after TF loading.

Results: The maximum bone nodule size in the control group was 1620 and 719?μm in the TF group. Furthermore, the mean number of bone nodules sized over 360?μm in the TF group was significantly decreased compared to the control group. The calcium content was also significantly decreased to 42% by TF loading. The mRNA expression of BMP-2, Runx2 and Msx2 was decreased 1 and 4 days after TF loading.

Conclusion: The differentiation of bone forming progenitor cells into bone nodule forming cells was inhibited by TF due to the decreased expression of bone formation related factors such as BMP-2, Runx2 and Msx2.     

绝经后女性2型糖尿病伴骨质疏松患者骨密度与骨代谢指标的相关性分析

目的分析研究绝经后女性2型糖尿病伴骨质疏松症患者骨密度与骨代谢指标的相关性。方法选取2013年10月至2017年05月于重庆医科大学附属第一医院内分泌内科住院的绝经后女性2型糖尿病患者385名。搜集其基本资料、骨代谢指标及骨密度等。根据T值将这些患者分为骨质疏松组(233例)、骨量减少组(101例)和骨量正常组(51例),比较三组间骨代谢指标的变化,并对骨密度(bone mineral density,BMD)与各项骨代谢指标进行相关性分析。结果 1型前胶原氨基末端前肽(Type I procollagen N-terminal propeptide,P1NP)、骨钙素(bone Gla protein,BGP)在骨质疏松组显著高于骨量减少组、骨量正常组(P0.05);随着骨密度的降低,1型胶原羧基端肽β特殊序列(β-Carboxyl terminal peptide,β-CTX)逐渐升高,骨质疏松组、骨量减少组与骨量正常组相比较差异有统计学意义(P0.05);Spearman等级相关分析示P1NP、BGP、β-CTX与骨密度呈负相关,25(OH)D_3与骨密度呈现正相关。结论绝经后女性2型糖尿病伴骨质疏松症患者骨密度与骨代谢指标有一定的相关性,有助于预测骨折风险并及时抗骨质疏松治疗。     

续筋接骨方治疗骨折临床观察

目的研究续筋接骨方治疗骨折的临床疗效。方法选取2018年1月—2018年6月在辽宁中医药大学附属第三医院就诊的骨折患者60例,所有患者按照随机数字表法分为对照组与观察组,每组30例。观察组口服续筋接骨方联合正骨后小夹板固定治疗,对照组患者采用正骨后小夹板固定治疗。分析2组患者干预3个月后的血清骨代谢指标、骨密度、生活质量改善情况以及疗效判定。结果干预前,2组的血清Ⅰ型前胶原羧基端肽β特殊序列(β-CTX)、血清Ⅰ型前胶原氨端肽原(PINP)、骨特异性碱性磷酸酶(ALP)水平、钙、磷及骨密度比较,差异无统计学意义(P>0.05);干预后,2组的β-CTX、PINP、骨特异性ALP水平、钙、磷及骨密度较干预前改善,观察组的改善效果优于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。干预前,2组的物质生活、社会功能、躯体健康以及心理健康评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);干预后,2组的物质生活、社会功能、躯体健康以及心理健康评分较干预前升高,观察组的各项生活质量评分高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。观察组的治疗恢复率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论续筋接骨方可以改善骨折患者骨代谢功能及生活质量。     

颗粒松质骨压紧植骨全髋关节置换术治疗创伤性髋关节炎的疗效

目的探讨颗粒松质骨压紧植骨全髋关节置换术(THA)治疗髋臼骨折继发创伤性髋关节炎的疗效。方法1998年12月-2005年5月,对15例髋臼骨折继发创伤性髋关节炎患者行颗粒松质骨压紧植骨THA,所有患者髋臼假体均采用骨水泥固定,颗粒骨均取自体骨,术后24h后开始被动活动,3个月后开始全负重锻炼。临床随访采用Harris髋关节评分(HSS)系统评分,对任何原因引起髋臼假体翻修均视为临床失败。根据Conn等影像学评价法观察颗粒骨长人情况,根据DeLee的三区法测量臼杯、骨水泥与移植骨间的界面宽度,臼杯的移位程度则依据其相对于泪点间线的距离而定。结果14例患者获得平均4．3年(1．0-7．5年)随访,HHS评分由术前平均42分(10-62分)提高到随访结束时平均84分(58-98分)。1例髋部有轻度疼痛,无患者行翻修手术。大部分髋部恢复了其正常的旋转中心,仅有2例高出对侧0．8 mm。大多数患者影像学表现稳定,2例在Ⅰ区和Ⅲ区出现进行性增宽的透亮带,1例在Ⅲ区出现非进行性增宽的透亮带。1例臼杯假体在术后7年出现明显移位(6 mm),但并没有行翻修手术。结论颗粒骨压紧植骨技术作为一种生物学髋臼重建方法,其联合THA治疗髋臼骨折后继发创伤性关节炎伴髋臼缺损的疗效令人满意,能够恢复髋关节的正常解剖和功能活动。     

携载rhBMP-2微球的新型可注射自凝固复合人工骨的制备及特性研究

[目的]制备一种具有良好降解性和成骨活性、可注射的自凝固新型骨修复材料。[方法]制备携载rhBMP-2的聚乳酸与聚乙醇酸共聚物（PLGA）微球，并将其与rhBMP-2／磷酸钙骨水泥（CPC）复合，制备出rhBMP-2／PLGA微球／CPC复合人工骨。探讨了材料的特性，包括形貌、固化时间、抗压强度及反映材料体外降解速度的指标一体外降解液Ca、P浓度变化，测定复合材料rhBMP乏的释药速度及体外诱导MSCs细胞成骨分化的能力。[结果]与单纯CPC-rhBMP-2相比，复合材料的固化时间少量增加，抗压强度下降明显。体外降解速度及体外释药明显提高，释放的rhBMP-2具有骨诱导活性。[结论]rhBMP-2／PLGA微球／磷酸钙骨水泥新型复合人工骨是具有良好应用前景的骨修复材料。     

浅谈哈萨克斯坦荒漠草地现状与改良利用

中国新疆与哈萨克斯坦共和国生态环境特点极为相似,荒漠、半荒漠草地类型占草原面积的首位。由草原研究所派出的科技交流团,先后考察了哈国荒漠草地现状与改良利用情况,就优良旱生牧草新品种选育和荒漠、半荒漠区无灌溉条件下人工草地建植与管理技术模式达成技术合作事宜。     

上肢骨肿瘤切除后的自体骨移植重建

目的探讨应用自体骨移植对上肢骨肿瘤切除后的骨缺损修复重建的效果。方法1998年8月～2004年3月，收治上肢骨肿瘤切除后的骨缺损16例。男8例，女8例。年龄7～45岁。经病理确诊，肱骨近端尤文肉瘤和骨肉瘤各1例；肱骨远端尤文肉瘤2例；桡骨远端骨巨细胞瘤8例，高分化软骨肉瘤2例，恶性纤维组织细胞瘤和骨肉瘤各1例。2例肱骨近端肿瘤行自体锁骨代肱骨；2例肱骨远端肿瘤行自体腓骨代肱骨；12例桡骨远端肿瘤中，1例行自体髂骨移植，11例行自体腓骨代桡骨进行重建。采用MSTS系统进行术后功能评价。结果2例肱骨近端自体锁骨移植患者分别随访36个月和12个月，术后保持部分肩关节前屈和后伸功能，但外展功能丧失；MSTS评分分别为23分和22分。2例肱骨远端自体腓骨移植患者分别随访4个月和6个月，肘关节功能良好，移植骨连接处已经出现骨愈合；MSTS功能评分分别为24分和19分。12例桡骨远端自体骨移植患者中11例随访6～75个月，功能良好，无明显并发症；1例髂骨植骨的桡骨远端骨巨细胞瘤术后3个月移植骨完全愈合，至今随访75个月，肿瘤无复发。MSTS功能评分18~27分，平均22．6分。结论自体骨移植在上肢骨肿瘤切除后骨缺损的重建，尤其是儿童的骨缺损重建中，是一种较好的方法。     

高转换型肾性骨病中骨保护素及其配体的表达和形态计量学观察

目的 观察高转换型肾性骨病中骨保护素及其配体 (OPG，RANKL)的表达，并与骨形态计量学指标进行相关分析。 方法 选择10例慢性肾衰尿毒症患者和3例正常人进行髂骨活检术，获得骨组织标本。采用免疫组化方法检测OPG和RANKL蛋白质的表达。采用全自动图像分析系统进行骨组织形态计量学测定。结果 10例慢性肾衰尿毒症患者经骨病理学检查证实均为高转换型骨病，以破骨细胞活化形成骨吸收陷窝伴或不伴骨矿化不全为特点。免疫组化显示尿毒症患者骨组织中以RANKL阳性表达为主。与正常对照相比，RANKL阳性表达细胞数目显著增加，OPG阳性表达细胞数目显著减少。尿毒症患者RANKL的阳性表达细胞数目与骨吸收面积和破骨细胞数目呈显著正相关。结论 高转换型肾性骨病中，PTH的溶骨作用可能是通过OPG/RANKL/RANK系统介导的。     

Novel explant model to study mechanotransduction and cell-cell communication.

To understand in situ behavior of osteocytes, we characterized a model of osteocytes in their native bone matrix and demonstrated real-time biologic activity of osteocytes while bending the bone matrix. Using 43 male Sprague-Dawley rats, dumbbell-shaped explants were harvested from stainless steel femoral implants after 6-12 weeks and incubated in culture medium or fixed. Sixteen specimens were used to determine bone volume density (BV/TV), volumetric bone mineral density (BMD) and histology for different implantation periods. Osteocyte viability was evaluated by L-lactate dehydrogenase (LDH) activity in 12 cultured explants. Confocal microscopy was used to assess tracer diffusion in three explants and changes in osteocyte pH of a mechanically loaded explant. From 6 to 12 weeks, explant BV/TV and volumetric BMD trended up 92.5% and 101%, respectively. They were significantly and highly correlated. Tissues were uniformly intramembranous and all bone cell types were present. Explants maintained LDH activity through culture day 8. Diffusion at 200 microM was limited to 1,209 Da. Explants appeared capable of reproducing complex bone biology. This model may be useful in understanding osteocyte mechanotransduction in the context of a physiologically relevant bone matrix.