发育性髋关节发育不良的发生与防治研究进展

发育性髋关节发育不良(developmental dysplasia of the hip, DDH)是小儿骨科最常见的疾病之一。DDH发病因素复杂, 对其发生与发展的分子调控机制目前尚不清楚。了解髋关节发育过程的分子调节机制与形态学变化, 对DDH发病机制的探究、早期筛查与诊疗策略的制订具有重要意义。近年来, 随着发育生物学、分子生物学、基础医学以及临床医学的发展, 对DDH发生、发展的风险因素以及潜在的致病机制有了更新的认知。本文综述了目前在髋关节进化过程、人类髋关节发育过程中解剖结构的变化、参与骨发育中软骨内成骨的基因及信号通路等方面的研究进展;分析了可能发生发育不稳定的时间节点, 并对DDH发病的危险因素、临床筛查以及诊疗现状进行了总结。胚胎发育过程中股骨头和髋臼的相互作用决定了髋关节的形态发生, 在怀孕5～12周开始出现髋关节软骨雏形, 之后经历初级和次级骨化过程, 发育形成具有完整结构的髋关节。调节骨发育中成软骨和成骨过程的SOX9和RUNX2等因子受到HIF、WNT、FGF及PTHRP等一系列信号通路的调控作用介导髋关节的发育进程。通过临床DDH病例基因检测(全基因组测序...     

膝骨关节炎患者的三维运动解析

背景　膝骨关节炎（KOA）患者发生膝关节变形、活动受限、步态异常等改变,预示KOA是与运动学、动力学等生物力学因素关系密切的一种疾病。而目前临床上缺乏对这些运动学、动力学指标的客观定量评定指标。目的　应用VICON三维运动捕捉系统解析KOA患者的病情,为临床医生治疗、康复计划的制定和实施提供新的重要参考依据。方法　2010年10月-2017年6月,选择上海交通大学医学院附属瑞金医院门诊及住院的双KOA患者10例作为KOA组,另外招募无膝关节疼痛的健康中老年人10例作为对照组。采用英国VICON三维运动捕捉系统对两组受试者进行行走测试,并分析受试者的步行情况和膝关节的生物力学（运动学、动力学）特征。结果　与正常人比较,KOA患者存在明显的步态和生物力学特征：步频、跛行指数、步长、步幅、步速均缩短,双足支撑期、单足支撑期、一步时间、步行周期均延长（P<0.05）;膝关节屈曲角峰值,冠状面最初角度,矢状面、冠状面、水平面膝关节最大活动范围均减小（P<0.05）;膝关节角速度、膝关节角加速度峰值和平均值均减小（P<0.05）;膝关节伸展力矩峰值减小（P<0.05）;Y轴和Z轴方向地板反作用力峰值减小（P<0.05）。结论　KOA患者关节内及其周围生物力学环境发生了明显变化,同时下肢运动出现了异常。而采用VICON运动捕捉系统对KOA患者和正常人进行三维步态分析,有助于更好地了解膝关节运动学和动力学等指标,为KOA诊断、治疗及研究提供重要的参考依据。     

骨质疏松的雌激素药物治疗与降低其不良反应的对策

骨质疏松是最为常见的代谢性骨病，据其发病原因，可分为原发型、继发型和特发型骨质疏松等不同类型，但病理变化基本一致，主要以骨量进行性丢失、骨组织微结构退变、骨脆性增加并易于发生骨折为特征。其中，以原发型骨质疏松尤其是绝经后骨质疏松症（I型）最为常见。尽管，     

不同型号配对固定平台型膝关节假体生物力学有限元分析研究

目的 针对组配式固定平台型膝关节假体在临床使用中为适应骨骼解剖形态,经常出现股骨和胫骨侧假体不同型号配对情况,采用有限元分析方法分析不同配对假体接触表面的应力变化,了解目前临床上常用的膝关节假体不同型号配对是否具有潜在风险.方法 选择美国DePuy公司PFC Sigma固定平台型膝关节假体为研究对象,选用股骨侧3号钴铬合金假体,胫骨侧2.5号、3号、4号钛合金金属托及对应尺寸的10mm厚度聚乙烯垫片.实验组:股骨侧3号假体选配胫骨侧2.5号假体(3/2.5配对)或4号假体(3/4配对);对照组:3号股骨假体对应3号胫骨侧假体(3/3配对).两组分别构建计算机有限元模型后,模拟双腿站立、平地行走、上楼梯情况下,对膝关节活动处于0°、10°、20°、30°、45°、60°、75°夹角时最大等效应力进行有限元分析,比较实验组与对照组间最大等效应力差异.结果 实验组(3/2.5配对或3/4配对)最大等效应力高于对照组(3/3配对).其中模拟双腿站立时,3/3配对与3/2.5配对最大等效应力无显著差异(P＞0.05),3/3配对与3/4配对最大等效应力有显著性差异(P＜0.05);模拟平地行走时,3/3配对与3/2.5配对、3/4配对应力值在0°～75°范围内各角度之间差异均有统计学意义(P＜0.05);模拟上楼梯时,3/3配对与3/2.5配对、3/4配对应力值在0°～30°范围内各角度之间差异均有统计学意义(P＜0.05),45°～75°范围内各角度之间差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 实验组(3/2.5配对或3/4配对)假体型号不完全匹配,假体接触面最大等效应力在不同膝关节活动角度和不同运动状态时增高,可能增加聚乙烯垫片磨损风险.     

Osteogenic potential oif rabbit marrow stromal stem cells cultued in vitro：a histochemical and scanning electron microscopic study

Objective:To further investigate the osteogenic potential of rabbit marrow stromalstem cells cultured in vitro.Methods:Rabbit marrow stromal stem cells were isolated by density gradient centrifugation method and amplified in the flasks,using the osteogenic inducing conditions(OGC) as the culture media.The osteogenic potential of marrow stromal stem cells were investigated by means of bone-seeking fluorescenc(tetracycline) labeling, Alizarin red S(ARS) staining,Alcian blue-Sirius red (AS) staining, and scanning electron microscope.Results:After being passaged ,the marrow stromal stem cells increased in number,became confluent and formed multi-layer structure.The stromal stem cells excreted innumerable tiny granules,heaping up on the cell body and merging gradually into foggy substances.These foggy substances kept on enlarging and formed round, oval, or flake-like nodules.These nodules revealed bright golden yellow fluorescence under fluorescence microscope when labeled with tetracycline.Histochemical study with specific new bone staining with ARS revealed positive calcium reaction,both denoting that they were newly formed bone tissues.After they were stained with AS, collagen and acid mucopolysaccharide were shown.Under scanning electron microscope,three types of cells with different configurations were found.They were globular cells,spindle-shaped cells and polygonal or polygonal cells.Granules were excreted from the cells and heaped up on the cell body.Needle-shaped and irregularly rectangular crystals also appeared and agglomerated with the granules to form nodules and trabecula-like or flake-like structures.Conclusions:Sequence of events of bone formation by rabbit marrow stromal stem cells cultured in vitro is fully depicted and confirmed,which provides the foundation for further investigating the mechanisms of osteoblast differentiation from marrow stromal stem cells and the possible application in orthopaedics.     

应力刺激在肩袖损伤修复中作用机制的实验研究

目的 探讨应力刺激在肩袖损伤后修复过程中的作用机制. 方法选用成年雄性SD大鼠32只,随机分为实验组和对照组(n=16).将冈上肌腱于大结节止点处横断后原位缝合,建立大鼠冈上肌腱损伤模型(Carpenter模型).术后制动1周后,实验组开始转笼跑步实验,对照组笼中自由活动.于术后2、4、8、16周取材(每个时间点4只),分别比较两组肌腱-骨界面的组织学改变、血管性血友病因子(vWF)免疫组化显示的血管增生及细胞粘合素-C(TN-C)的表达变化. 结果修复早期(术后2～4周)肌腱-骨界面的组织形态学、血管生成和TN-C的表达两组均无明显差别;术后8周,实验组肌腱-骨界面的组织形态学恢复较好且血管生成多于对照组;术后16周,实验组TN-C的表达明显多于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05). 结论适当的应力刺激可能促进血管生成及TN-C的表达而有利于肩袖损伤后肌腱-骨界面的修复,在肩袖损伤的修复过程中发挥重要作用.     

力学刺激对成骨细胞作用机制的研究进展

力学环境在维持骨组织正常形态和功能活动中发挥着重要的影响,目前研究采用的细胞生物力学装置模拟了压应力、张应力及流体剪切力等不同应力模式对培养中细胞的作用.并发现成骨细胞对不同类型的力学刺激有不同的感受和应答机制,甲状旁腺素、应力的频率、大小等也影响着力学刺激对成骨细胞的作用效应.     

晚期骨关节炎患者关节软骨细胞中HIF-1α和VEGF的表达

目的 研究低氧诱导因子1α(HIF-1α)和血管内皮生长因子(VEGF)在晚期骨关节炎(OA)患者关节软骨细胞中的表达,初步探讨HIF-1α在OA发病机制中的作用.方法 选取18例晚期膝骨关节炎(KOA)接受全膝关节置换术患者的膝关节软骨组织标本,根据取材部位分为KOA负重区组(磨损较重的股骨内髁)和KOA相对非负重区组(磨损较轻的股骨外髁);另选取5例因股骨近端或股骨干肿瘤而截肢患者的正常膝关节软骨组织标本作为对照.HE和SaFRanin O染色下进行Mankin整体评分比较各组关节软骨组织退变程度;免疫组织化学染色检测关节软骨细胞HIF-1α和VEGF表达,比较各组HIF-1α和VEGF阳性细胞计数.结果 KOA负重区组Mankin整体评分为(12.36±0.84),显著高于KOA相对非负重区组的(7.23±0.32)和对照组的(0.88±0.15)(P＜0.05).免疫组织化学染色显示,KOA负重区组关节软骨细胞HIF-1α和VEGF阳性细胞计数分别为4.81±0.62和5.67±0.32,均显著高于KOA相对非负重区组和对照组(分别为2.37±0.68、4.87±0.33和0.78±0.14、2.02±0.45)(P＜0.05).结论 晚期OA患者关节软骨细胞中HIF-1α和VEGF蛋白表达明显增加.提示上调靶基因VEGF表达是HIF-1α在OA发病中可能的调节机制.     

晚期骨关节炎患者关节软骨细胞中HIF-1α和VEGF的表达

目的 研究低氧诱导因子1α（HIF-1α）和血管内皮生长因子（VEGF）在晚期骨关节炎（OA）患者关节软骨细胞中的表达,初步探讨HIF-1α在OA发病机制中的作用.方法 选取18例晚期膝骨关节炎（KOA）接受全膝关节置换术患者的膝关节软骨组织标本,根据取材部位分为KOA负重区组（磨损较重的股骨内髁）和KOA相对非负重区组（磨损较轻的股骨外髁）;另选取5例因股骨近端或股骨干肿瘤而截肢患者的正常膝关节软骨组织标本作为对照.HE和SaFRanin O染色下进行Mankin整体评分比较各组关节软骨组织退变程度;免疫组织化学染色检测关节软骨细胞HIF-1α和VEGF表达,比较各组HIF-1α和VEGF阳性细胞计数.结果 KOA负重区组Mankin整体评分为（12.36±0.84）,显著高于KOA相对非负重区组的（7.23±0.32）和对照组的（0.88±0.15）（P＜0.05）.免疫组织化学染色显示,KOA负重区组关节软骨细胞HIF-1α和VEGF阳性细胞计数分别为4.81±0.62和5.67±0.32,均显著高于KOA相对非负重区组和对照组（分别为2.37±0.68、4.87±0.33和0.78±0.14、2.02±0.45）（P＜0.05）.结论 晚期OA患者关节软骨细胞中HIF-1α和VEGF蛋白表达明显增加.提示上调靶基因VEGF表达是HIF-1α在OA发病中可能的调节机制.     

静水压刺激人骨髓间充质干细胞骨架的排列

背景:力学信号如何调节骨髓间充质干细胞分化的机制尚不清楚,细胞骨架结构变化可能在力学信号细胞内传导中起重要作用.目的:分析静水压作用下人骨髓间充质干细胞骨架蛋白丝状肌动蛋白微丝的空间结构变化以及阻断ERK1/2信号通路或整合素α2β1后对这一过程的影响.方法:利用加压容器对体外培养的人骨髓间充质干细胞施加40 kPa或80 kPa压强的静水压力刺激,加载时间为1 h或4 h,细胞培养也中分别加入10 mmol/LERK1/2信号通路抑制剂U0126或10 mg/L 整合素α2β1抗体以阻断细胞内ERK1/2信号通路或细胞表面整合素α2β1受体.结果与结论:受压后骨髓间充质干细胞骨架微丝比不进行干预的细胞纤细,并且散乱分布于胞浆内、无方向性;与受压1 h相比,受压4 h的细胞骨架微丝形态、分布和排列更接近未受压组;U0126比整合素α2β1抗体更明显地阻断骨髓间充质干细胞在静水压刺激下的细胞骨架微丝重组现象.说明人骨髓间充质干细胞在静水压刺激下细胞骨架结构发生重组和重排,ERK1/2信号途径起重要作用.