雷洛昔芬对OVX大鼠骨质疏松性骨折愈合的影响

目的 探讨骨质疏松性骨折愈合的特点以及雷诺昔芬对骨质疏松性骨折愈合的影响.方法 健康12 周龄雌性SD大鼠54只,随机分成假手术组(SHAM),卵巢切除+生理盐水组(OVX),卵巢切除+雷诺昔芬组(OVX+RAL),每组18只大鼠.卵巢切除术后8周,骨密度检测确认大鼠骨质疏松模型成功.选择开放性右侧股骨中段骨折模型,以克氏针行髓内固定股骨;骨折后8周,CR片记录大鼠骨痂的连续性以及骨折愈合情况,三点弯曲试验检测股骨的最大弯曲应力和最大弯曲载荷.取骨折术后4周和8周时骨痂,行HE染色,并记录骨小梁或小梁状骨所占体积比(BV/TV)表示.免疫组化染色检测骨痂中血管内皮生长因子(VEGF)表达.结果 CR摄片显示骨折后8周各组大鼠骨折连续性都较好,骨折对位对线好.大鼠骨折8周时最大弯曲应力和最大弯曲载荷,SHAM组和OVX+RAL组都明显优于OVX组,差异显著,有统计学意义.骨折4周时骨痂的HE染色中,OVX组原始小梁状骨中新生软骨细胞较多.OVX+RAL组和SHAM组8周时骨痂中BV/TV值明显高于OVX组.骨折4周时骨痂VEGF染色中,各组大鼠的骨痂内软骨细胞或骨细胞上存在一定量的VEGF表达,SHAM组和OVX+RAL组的细胞上VEGF表达量略高于OVX组;骨折8周时各组骨痂中的VEGF几乎无明显表达.结论 OVX大鼠骨痂成熟缓慢和早期骨痂内VEGF低表达,可能是骨折愈合能力下降的重要因素.雷诺昔芬可以促进骨痂成熟和早期骨痂中VEGF的表达,有利于OVX大鼠骨折愈合.     

戊酸雌二醇对去势大鼠骨折愈合影响的实验研究

目的 探讨戊酸雌二醇在骨质疏松性骨折愈合过程中的作用,为绝经后骨质疏松性骨折的治疗提供理论依据.方法 选用6月龄雌性Sprague-Dawley(SD)大鼠54只,实验分为SHAM组(假手术组)、OVX组(去势组)、补佳乐组.除SHAM组外,其余各组均切除双侧卵巢建立骨质疏松动物模型.去势后8周各组行右股骨骨折建立骨折模型,同时补佳乐组按0.104(mg·kg-1·d-1)灌胃.3组均在骨折后第2、4、6、8周处死大鼠后行放射学观察骨痂变化,骨痂HE染色及成骨细胞、破骨细胞计数.结果 ①放射学:OVX组骨痂密度影低,8周时OVX组骨折线仍然存在,SHAM组和补佳乐组骨折线模糊甚至消失.②骨痂组织学:OVX组骨小梁表面破骨细胞明显增多,成骨细胞也较多,呈骨高转换状态.8周时骨小梁变细、中断,软骨成分仍较多,软骨性骨痂向骨性骨痂转化缓慢;SHAM组和补佳乐组随骨折愈合骨小梁逐渐增加成熟,小梁骨粗大,排列紧密,骨小梁表面成骨细胞体积大,胞浆丰富,破骨细胞减少.③成骨、破骨细胞指数:2、4周OVX组破骨细胞指数大于补佳乐组和SHAM组.成骨细胞指数在3组间差异无显著性.结论 戊酸雌二醇对于促进绝经后骨质疏松性骨折早期愈合有效.     

骨松安激活Runx 2/Osterix途径促进骨质疏松性骨折愈合的机制研究

目的初步探索骨松安促进骨质疏松性骨折愈合的机制。方法建立骨质疏松性骨折大鼠模型,采用骨松安进行治疗,分别于7、14、21 d取出骨折端骨痂,通过HE染色观察骨痂生长情况,采用免疫组化、RT-qPCR检测Runx 2、Osterix的表达。结果 HE染色结果显示,骨松安治疗可在早期促进骨质疏松性骨折大鼠骨折端软骨细胞增生、成骨细胞成熟分化及编织骨形成。免疫组化、RT-qPCR结果显示,骨质疏松性骨折组大鼠Runx 2与Osterix的表达一直处于较低水平,在骨松安持续治疗下,Runx 2与Osterix的表达得到明显改善。结论骨松安可激活Runx 2/Osterix途径,加速前成骨细胞向成骨细胞分化,促进骨质疏松性骨折大鼠的骨折愈合。     

芍药苷促进小鼠成骨分化抗骨质疏松作用的实验研究

目的 探讨芍药苷对MC3T3-E1成骨细胞分化以及小鼠骨质疏松模型的影响。 方法 体外细胞实验分为对照组、不同剂量芍药苷干预组。通过CCK-8法检测芍药苷对MC3T3-E1成骨细胞活力的影响;采用碱性磷酸酶（ALP）染色以及活性检测芍药苷促进MC3T3-E1成骨分化能力;通过茜素红染色检测芍药苷促矿化能力;运用荧光定量PCR、Western blot检测Runx2、OPG、RANKL、Col1α1的mRNA以及蛋白表达情况。选取8周龄C57BL/6小鼠24只,分为假手术组、骨质疏松模型组、药物干预组。选取各小鼠左侧股骨远端以及胫骨近端的区域进行苏木素-伊红（HE）染色、Runx2免疫组织化学以及micro-CT扫描。 结果 中、高剂量芍药苷干预组可以促进MC3T3-E1细胞ALP的活性（P<0.05）;高剂量芍药苷能够促进MC3T3-E1细胞的矿化能力（P<0.01）;同时中、高剂量能够促进OPG、Runx2蛋白的表达（P<0.05）,抑制RANKL的表达（P<0.05）。与假手术组比较,OVX组骨微结构破坏明显,Runx2蛋白表达显著减少（P<0.01）;芍药苷干预后骨质疏松模型小鼠骨小梁数量以及厚度显著增加（P<0.01）,骨小梁间隔减少明显（P<0.01）,Runx2蛋白提升明显（P<0.01）。 结论 芍药苷能够促进成骨细胞的分化,上调成骨分化基因,改善骨质疏松模型小鼠的骨微结构,具有抗骨质疏松治疗的潜在价值。     

葛根素对去卵巢大鼠骨质疏松性骨折骨痂血管形成的影响

目的探讨葛根素对骨质疏松性骨折骨痂血管形成的影响及对骨折愈合的作用。方法60只雌性SD大鼠分为3组:假手术组、去势组、葛根素组,20只/组,去卵巢大鼠骨质疏松性骨折动物。观察评估骨折愈合情况,检测血清BMP-2和VEGF浓度,观察骨痂形态结构变化,检测骨痂BMP-2和VEGF表达。结果去势组较假手术组骨折愈合评分、血清BMP-2和VEGF浓度、骨痂BMP-2和VEGF表达、微血管数均显著降低(P<0.05),葛根素组较去势组上述指标均显著增高(P<0.05)。去势组骨痂组织可见少量骨小梁,生长稀疏,排列紊乱,大量纤维软骨细胞等纤维组织,成骨细胞及新生小血管少见;葛根素组骨痂可见较多骨小梁,生长较旺盛,排列有序,可见较多成熟的骨细胞,新生微小血管较多。结论葛根素通过介导去卵巢大鼠骨质疏松性骨折骨痂BMP-2和VEGF表达,促进骨痂血管形成,改善骨组织形态学,加快骨折愈合。     

维生素K2对去卵巢大鼠股骨干骨折愈合影响的实验研究

目的探讨维生素K2能否促进卵巢切除骨质疏松(OVX)大鼠骨折愈合。方法将30只雌性大鼠随机分为3组(每组10只):假手术组(SHAM)、去卵巢组(OVX)、OVX+维生素K2组。大鼠卵巢切除术后3个月,在右侧股骨干制作单侧股骨干骨折。然后在通过维生素K2治疗8周后处死动物,行X线片检测;对骨折的股骨进行生物力学检测并观察血清骨钙素(BGLAP)、碱性磷酸酶(ALP)、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP)和雌二醇水平的变化。结果与OVX组相比,OVX+维生素K2组观察到更多骨痂组织形成和更好的骨愈合,并且BGLAP、ALP和TRACP水平降低,但是血液雌二醇水平没有观察到显著增加。与OVX组相比,OVX+维生素K2组显示出骨强度、最大负荷和弹性显著增加。结论维生素K2具有作为绝经后骨质疏松症骨折愈合新型替代治疗剂的潜力。     

注射催产素对小鼠骨密度和成骨细胞分化影响的实验研究

目的通过建立雌性小鼠骨质疏松模型并给予催产素(oxytocin,OT)腹腔注射来验证催产素对骨代谢的调控作用。方法选取同批次2月龄雌性C57/B6小鼠15只,随机分成3组,每组5只:①对照组(C),②造模组(OVX),③造模+催产素注射组(OVX+OT)。注射催产素前和注射8周后分别测定各组小鼠左股骨和腰椎L4～6的骨密度,并提取小鼠骨髓细胞定向诱导分化,进行碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)和Von Kossa染色以鉴定成骨细胞分化水平,通过q PCR检测分化相关因子表达水平。结果 OVX组小鼠骨密度较C组显著降低(P0. 001),OVX+OT组小鼠骨密度较OVX组显著升高(P0. 001)。ALP染色显示,OVX组成骨细胞分化较C组差,细胞集落最少; OVX+OT组成骨细胞分化情况较OVX组好,染色面积增加了322. 5%。Von Kossa染色发现OVX组细胞集落和钙结节较C组少且小,OVX+OT组细胞集落和钙结节较OVX组多,染色面积增加了62. 3%。而进一步添加催产素体外培养的成骨细胞其分化水平均比未加入催产素组有所提高。q PCR结果显示催产素能够促进成骨相关基因OPN、Runx2和Osterix的表达(P0. 001)。结论催产素促进小鼠体内的骨合成代谢作用,提示其对骨质疏松症治疗具有潜在用途。     

甲状旁腺激素联合降钙素对大鼠骨质疏松性骨折骨生长因子的影响

目的探讨甲状旁腺素联合降钙素对大鼠骨质疏松性骨折骨相关生长因子及骨折愈合的影响。方法75只雌性SD大鼠随机分为:假手术组、去势组、甲状旁腺素组、降钙素组、联合用药组,15只/组,首先构建去卵巢大鼠骨质疏松性骨折动物模型。观察并评估骨折愈合,测定骨痂BMD和BMC,检测血清BMP-2、VEGF、TGF-β、IGF-1水平和骨痂蛋白表达,观察骨痂形态结构变化。结果去势组较假手术组骨折愈合评分、骨痂BMD和BMC、血清BMP-2、VEGF、TGF-β、IGF-1水平和骨痂蛋白表达均显著降低(P均<0.05),而联合用药组较去势组上述指标均显著升高(P均<0.05)。去势组骨痂骨小梁明显减少,生长稀疏,排列紊乱,大量间充质干细胞及纤维软骨细胞,成骨细胞及微血管少见;联合用药组骨痂大量骨小梁,生长旺盛,互相交错网状,排列致密有序,可见较多成熟的骨细胞及成骨细胞。结论甲状旁腺素联合降钙素通过介导提高相关骨生长因子表达,提高骨质疏松性骨折骨密度和矿物含量,改善骨组织形态学,加快骨折愈合。     

骨质疏松性骨折愈合与骨量、骨结构及力学性能相关性的实验研究

目的探明骨质疏松性骨折愈合程度与骨量、骨结构与力学性能的相互关系,以期能为临床治疗提供科学指导与理论依据.方法选择8月龄雌性SPF级SD大鼠130只,随机分为2组：骨质疏松性骨折组（OPFM）与一般性骨折组（CFM）,每组各65只.手术方法建立骨质疏松性骨折与一般性骨折的实验模型,于术后1、2、4、6、8、12、16周作骨痂组织形态计量学、骨密度与力学性能测试等观察.结果①骨痂组织骨组织形态计量学结果发现：OPFM组成熟小梁骨占骨痂面积比CFM组小,且小梁骨厚度变薄、小梁骨间距较宽;同时骨小梁动力学参数显示：OPFM组骨小梁表面荧光标记百分比（LS）较CFM组低,而骨矿化沉积率（MAR）却较高.②骨密度（BMD）测定显示：两组BMD值8周时均达到高峰（P＞0.5）,随后均降低,OPFM组下降尤为明显;12周时两组间差异有显著性（P＜0.05）.③骨痂组织扭转力学强度测试结果表明：8、12周OPFM组扭转强度均较CFM组低.结论在骨质疏松性骨折修复过程中,骨痂组织的有机成份组成、显微结构、骨矿代谢与骨量的异常改变导致了其力学强度乃至骨折愈合质量的降低,是再次骨折发生的主要原因.     

仙灵骨葆胶囊联合阿仑膦酸钠对骨质疏松骨折大鼠骨痂血管形成的影响

目的探讨仙灵骨葆胶囊联合阿仑膦酸钠对骨质疏松性骨折大鼠骨痂血管形成及VEGF、BMP-2表达的影响。方法50只雌性SD大鼠随机分为假手术组(SHAM组)、模型组(MODEL组)、仙灵骨葆组(XLGB组)、阿仑膦酸钠组(ALLSN组)、联合药物组(LHYW组),10只/组,构建骨质疏松性骨折大鼠模型,放射性X线观察评估骨折愈合,双能X线检测骨密度,Mirco-CT检测骨结构形态学参数,番红O固绿染色观察骨痂组织形态学,免疫组化检测骨痂VEGF和BMP-2蛋白表达。结果所有实验大鼠均进入结果分析。与SHAM组比较,MODEL组大鼠骨折愈合评分、骨密度、骨组织形态学参数、骨痂VEGF和BMP-2表达均显著降低(P0.05),与MODEL组比较,XLGB组、ALLSN组和LHYY组骨折愈合评分、骨密度、骨组织形态学参数、骨痂VEGF和BMP-2表达均显著升高(P0.05),尤以LHYY组最高。SHAM组骨小梁结构正常,几乎均为骨性骨痂。MODEL组骨小梁明显稀疏、断裂,未见明显骨性骨痂。XLGB组和ALLSN组骨小梁增多,排列稍紊乱,大部分为骨性骨痂。LHYW组骨小梁明显增多,排列密集整齐,大量骨性骨痂。结论仙灵骨葆胶囊联合阿仑膦酸钠可能通过介导提高骨质疏松性骨折大鼠骨生长因子VEGF和BMP-2表达,促进骨痂血管形成,加速骨痂形成,增加骨密度,改善骨结构形态,促进骨折愈合。     

基于BMP-2/SMAD/Runx2通路探究骨化三醇胶囊对大鼠胫骨骨折愈合的影响

目的 探讨骨化三醇胶囊(Cal)通过骨形态发生蛋白2(BMP-2)/SMAD/Runt相关转录因子2(Runx2)通路对大鼠胫骨骨折愈合的影响及相关机制.方法 将52只SD大鼠随机分为对照组(Cont)、胫骨骨折组、Cal组(灌胃10 ng/mL Cal,连续4周)、Cal+Noggin(BMP特异抑制剂)组(灌胃10...     

仙灵骨葆胶囊对骨质疏松性骨折大鼠骨生长因子及骨折愈合的影响

目的 探讨仙灵骨葆胶囊对骨质疏松性骨折大鼠骨生长因子BMP-2、IGF-1表达及骨折愈合的影响。方法 48只雌性SD大鼠随机分为：假手术组、模型组、雌二醇组、仙灵骨葆组，12只/组，采用“双侧卵巢切除术+右侧股骨干骨折髓内固定术”构建骨质疏松性骨折大鼠模型，评估骨折愈合情况，检测股骨骨痂BMD、股骨骨生物力学指标和血清骨代谢相关指标，检测骨痂BMP-2、IGF-1蛋白表达。结果 模型组较假手术组骨折愈合评分、股骨痂BMD、股骨骨生物力学指标（最大载荷、最大应力、最大位移）、骨痂BMP-2和IGF-I阳性表达均显著降低（P<0.05），雌二醇组、仙灵骨葆组较模型组骨折愈合评分、股骨痂BMD、股骨骨生物力学指标、骨痂BMP-2和IGF-I阳性表达均显著升高（P<0.05），均以仙灵骨葆组最高。模型组较假手术组血清骨代谢指标（BGP、PICP、TRACP-5b）均显著升高（P<0.05），雌二醇组、仙灵骨葆组较模型组血清骨代谢指标均显著降低（P<0.05），以仙灵骨葆组最低。结论 仙灵骨葆胶囊可能通过介导提高骨质疏松性骨折大鼠骨生长因子BMP-2和IGF-1表达，改善骨代谢，加速骨痂形成，增加骨密度，提高骨生物力学，促进骨折愈合。     

Effects of recombinant human growth hormone (r-hGH) on experimental osteoporotic fracture healing

ＴＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＯｒｔｈｏｐａｅｄｉｃｓ ,ＮｉｎｔｈＰｅｏｐｌｅ ｓＨｏｓｐｉｔａｌ,ＳｈａｎｇｈａｉＳｅｃｏｎｄＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ,Ｓｈａｎｇｈａｉ 2 0 0 0 11,Ｃｈｉｎａ(ＨａｏＹＱ ,ＤａｉＫＲ ,ＧｕｏＬＨ ,ＷａｎｇＹＪａｎｄＴａｎｇＴＴ)ｈｅｍａｊｏｒｈａｒｍｔｏｏｓｔｅｏｐｏｒｏｓｉｓｉｓｆｒａｃｔｕｒｅ .Ｂｕｔｌｉｔｔｌｅｈａｓｂｅｅｎｋｎｏｗｎａｂｏｕｔｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｏｓｔｅｏｐｏｒｏｔｉｃｆｒａｃｔｕｒｅｈｅａｌｉｎｇｓｏｔｈａｔｃｕｒａｔｉｖｅｅ…     

Impaired Fracture Healing in Sarco-Osteoporotic Mice Can Be Rescued by Vibration Treatment Through Myostatin Suppression

Sarcopenia is highly prevalent in fragility fracture patients and is associated with delayed healing. In this study, we investigated the effect of low-magnitude high-frequency vibration (LMHFV) on osteoporotic fracture with sarcopenia and the potential role of myostatin. Osteoporotic fractures created in sarcopenic SAMP8, non-sarcopenic SAMR1 were randomized to control or LMHFV (SAMP8, SAMR1, SAMP8-V, or SAMR1-V) groups. Healing and myostatin expression were evaluated at 2, 4, and 6 weeks post-fracture. In vitro, conditioned-media were collected from myofibers isolated from aged and young SAMP8 or C2C12 myoblasts with or without LMHFV. Osteoblastic MC3T3-E1 under osteogenic differentiation were treated with plain or conditioned-medium (±myostatin propeptide). LMHFV significantly enhanced callus formation was in non-sarcopenic SAMR1 mice; but the enhancement effect was not significant in SAMP8 mice at week 2. Myostatin expressions in callus and biceps femoris of SAMP8 group were significantly higher all groups with significant negative correlation with callus size (R² = 0.7256; p = 0.0004). Mechanical properties (week 4) and callus remodeling (week 6) were inferior in SAMP8 versus SAMR1 and were significantly enhanced by LMHFV. Alkaline Phosphatase (ALP) and Runx2 expression of MC3T3-E1 was lower in aged myofiber compared with young, but upregulated by LMHFV or myostatin inhibition; also confirmed with C2C12. LMHFV enhanced early callus formation, microarchitecture, callus remodeling and mechanical properties of fracture healing in both SAMP8 and SAMR1; however, more effective in non-sarcopenic SAMR1 mice. Impaired fracture healing in sarcopenic SAMP8 mice is attributed by elevated myostatin expression in callus and muscle, which correlated negatively with callus formation. © 2019 Orthopaedic Research Society. Published by Wiley Periodicals, Inc. J Orthop Res 38:277-287, 2020     

Low‐magnitude high‐frequency vibration enhances gene expression related to callus formation,mineralization and remodeling during osteoporotic fracture healing in rats

Low magnitude high frequency vibration (LMHFV) has been shown to improve anabolic and osteogenic responses in osteoporotic intact bones and during osteoporotic fracture healing; however, the molecular response of LMHFV during osteoporotic fracture healing has not been investigated. It was hypothesized that LMHFV could enhance osteoporotic fracture healing by regulating the expression of genes related to chondrogenesis (Col‐2), osteogenesis (Col‐1) and remodeling (receptor activator for nuclear factor‐ κ B ligand (RANKL) and osteoproteger (OPG)). In this study, the effects of LMHFV on both osteoporotic and normal bone fracture healing were assessed by endpoint gene expressions, weekly radiographs, and histomorphometry at weeks 2, 4 and 8 post‐treatment. LMHFV enhanced osteoporotic fracture healing by up‐regulating the expression of chondrogenesis‐, osteogenesis‐ and remodeling‐related genes (Col‐2 at week 4 (p = 0.008), Col‐1 at week 2 and 8 (p < 0.001and p = 0.008) and RANKL/OPG at week 8 (p = 0.045)). Osteoporotic bone had a higher response to LMHFV than normal bone and showed significantly better results as reflected by increased expression of Col‐2 and Col‐1 at week 2 (p < 0.001 for all), larger callus width at week 2 (p = 0.001), callus area at week 1 and 5(p < 0.05 for all) and greater relative area of osseous tissue (p = 0.002) at week 8. This study helps to understand how LMHFV regulates gene expression of callus formation, mineralization and remodeling during osteoporotic fracture healing. © 2014 Orthopaedic Research Society. Published by Wiley Periodicals, Inc. J Orthop Res 32:1572–1579, 2014.     

EphB/EphrinB信号通路对成骨分化能力的影响

目的探讨EphB/EphrinB信号通路对去势小鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow derived mesenchymal stem cells,BMSCs)的成骨分化能力和绝经后骨质疏松动物模型骨量的影响。方法将24只8周龄健康雌性BALB/c小鼠随机分为去势组(OVX组)和假手术组(Sham组),检测小鼠BMSCs中EphB/EphrinB信号通路表达水平。(2)将去势小鼠分为4组,分别进行腹腔注射相应Eph受体激动剂:EfnB1-Fc及EfnB2-Fc,Eph受体抑制剂EphB2-Fc,对照组腹腔注射human IgG-Fc。各组分别于术后10周将小鼠脱颈处死,在Micro-CT分析下比较股骨骨质情况。去势组和假手术组小鼠取股骨与胫骨骨髓,经密度梯度离心法分离培养并鉴定其骨髓间充质干细胞至P3用于实验,各组BMSCs在成骨诱导条件下7 d后,通过Realtime PCR检测成骨相关基因(Runx2、ALP、Osterix)及破骨细胞分化相关基因(OPG、RANKL)的表达水平,成骨分化14、21 d后,采用ALP染色和茜素红染色观察成骨分化能力。结果与假手术组(Sham组)相比较,去势组(OVX组)中EfnA2、EphB4、EfnB2、EfnB1及EphA4表达显著增高(P0. 01); Sham组中EphA2及EfnB2表达显著降低(P0. 01)。10周后Micro-CT结果显示,与去势对照Fc组比较,Sham组、EfnB1-Fc、EfnB2-Fc及EphB2-Fc去势组骨小梁结构均较完整、骨小梁密度较好(P0. 01);与EfnB1-Fc、EfnB2-Fc去势组相比较,Sham组和EphB2-Fc去势组的骨密度及骨体积分数均明显增高(P0. 01)。Realtime PCR检测成骨相关基因提示,与去势对照Fc组比较,EfnB1-Fc、EfnB2-Fc和EphB2-Fc去势组中ALP与Osterix的表达明显升高(P0. 01); EfnB1-Fc和EphB2-Fc可显著提高BMSCs成骨分化中ALP的活性和骨基质矿化能力,以EphB2-Fc效果最为显著(P0. 01)。与去势对照Fc组比较,EfnB1-Fc、EfnB2-Fc和EphB2-Fc去势组中RANKL的表达未见明显差异(P0. 05),但OPG的表达明显升高(P0. 01),其中,EfnB1-Fc去势组与EphB2-Fc去势组中OPG/RANKL的比率升高最为明显(P0. 01)。结论 EphB2/EfnB1双向信号通路可逆转去势所导致的骨量减少,上调ALP与Osterix的表达,促进BMSCs的成骨分化能力,并可通过调节OPG/RNAKL比率影响去势骨髓间充质干细胞的功能,从而间接影响破骨细胞系的分化。