体红骨髓接种复合人工骨修复兔桡骨缺损的实验研究

目的:研究自体红骨髓(ARBM)接种珊瑚羟基磷灰石(CHA)/重组人胰岛素样生长因子-Ⅰ(rhIGF-I)复合人工骨修复兔桡骨缺的效果.方法:采用5月龄家兔36只,随机分成6组,制备双侧桡骨2 cm全层骨缺损动物模型,以植入ARBM接种CHA/rhIGF-Ⅰ复合人工骨材料为实验组,以分别植入CHA/rhIGF-Ⅰ、ARBM/CHA、CHA、ARBM及缺损不处理为对照组,术后于4、8、12周行一般观察、X线检查及组织学观察成骨情况.结果:各时间点一般观察、X射线和组织学观察显示,在植入物内部血管化程度、骨小梁数量及骨干重塑上,ARBM接种CHA/rhIGF-Ⅰ复合人工骨组明显优于其他各组,Lane-Sandhu X射线及组织学评分差异有统计学意义(P＜0.05).结论:ARBM接种CHA/rhIGF-Ⅰ复合人工骨构建种植体成骨能力强,是修复骨缺损的良好方法.     

以带蒂筋膜瓣包裹复合自体红骨髓构建非细胞型组织工程化骨修复兔桡骨缺损

背景:国外学者将红骨髓和生成因子复合即时植入用于促进骨折愈合已经获得满意效果.由于不需体外培养过程,只要在抽取红骨髓后与支架生成因子复合并立即植入,被称为"非细胞型组织工程化骨".目的:课题创新性提出以带蒂筋膜瓣包裹复合自体红骨髓方法构造非细胞型组织工程化骨修复骨缺损,并验证其优势性.设计、时间及地点:同体对照动物实验,于2007-12/2009-02在河北北方学院及附属医院实验中心完成.材料:四五月龄新西兰大白兔24只;取自体红骨髓与含骨形态发生蛋白的骨诱导活性材料混合成非细胞型组织工程骨.方法:将成年新西兰大白兔双侧桡骨造骨缺损模型,左侧为对照组,仅植入骨诱导活性材料复合物,右侧为带蒂筋膜瓣实验组,利用显微外科技术在骨缺损邻近制备一个带有无名血管蒂所属毛细血管网的筋膜瓣,使其包裹非细胞型组织工程骨并充填骨缺损.主要观察指标:于术后4,8,12,16周各取6只兔,进行X射线检查和吸光度比测量、大体观察和组织学检查、修复区内骨形态计量分析和交界区血管图像分析.结果:①X射线检查:16周,对照组骨缺损周边植入物初步形成骨干结构,骨皮质不连续,髓腔不通;实验组正常骨干结构形成,骨髓腔完全再通.②组织学观察:16周,对照组植入物内血管长入较少和发育较成熟的骨小梁,骨髓腔未通;实验组植入物已吸收降解,完全由新骨替代,成熟骨结构形成,骨髓腔再通.③修复区内骨形态计量分析:术后4,8,12,16周实验组的骨小粱的体积明显多于对照组(P＜0.05).④交界区血管图像分析:实验组各时间段单位面积内血管再生面积均大于对照组(P＜0.05).结论:带蒂筋膜瓣包裹复合自体红骨髓构建非细胞型组织工程化骨,具有膜诱导骨再生和血管化双重作用,对修复大段骨缺损是可行的,在缩短骨缺损修复时间,提高成骨的质和量有显著疗效.     

纳米级羟基磷灰石/骨形态发生蛋白复合物修复兔桡骨大段缺损及局部血管内皮细胞生长因子的表达

背景:研究发现,在小段骨缺损中植入骨或仿生骨组织,坏死组织逐渐被替换,移植骨中会长入有活性的血管肉芽组织,移植骨被吸收,新骨主动形成.但在大段骨缺损,这一过程发生较慢且不完全.目的:观察纳米级羟基磷灰石材料复合骨形态发生蛋白后大段骨缺损修复能力及诱导生成血管能力.方法:制作兔桡骨大段骨缺损模型,抽签随机分2组,选择一侧分别植入纳米级羟基磷灰石/骨形态发生蛋白、纳米级羟基磷灰石修复,均以另一侧为空白对照.植入后6个月行大体观察、X射线、组织形态学检查、组织切片碱性磷酸酶染色、成骨量分析、血管内皮细胞生长因子阳性细胞率及阳性血管数检测.结果与结论:空白对照组基本无骨组织生成.纳米级羟基磷灰石植入后被新生骨组织分割成小块,材料原有结构破坏.纳米级羟基磷灰石/骨形态发生蛋白组较纳米级羟基磷灰石组残存材料更少,材料降解更为彻底.纳米级羟基磷灰石/骨形态发生蛋白组成骨量、血管内皮细胞生长因子表达及血管内皮细胞生长因子阳性血管数目均明显高于纳米级羟基磷灰石组(P < 0.001),且血管内皮细胞生长因子表达与血管内皮细胞生长因子阳性血管数目成正比关系.说明纳米级羟基磷灰石与骨形态发生蛋白复合后,骨修复能力进一步增强,诱导血管生成能力明显提高.     

仿松质骨的胶原/纳米羟基磷灰石人工骨修复兔大段骨缺损

背景:课题组自主研发一种仿松质骨生物活性纳米人工骨,在临床试验前进行系列的动物实验提供必需的技术资料。目的:评价自主研发的仿松质骨胶原/纳米羟基磷灰石人工骨的生物可降解性、骨引导性和骨诱导性。设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-03-01/06-08 在广东省医学实验动物中心完成。材料:纳米羟基磷灰石粉末通过共沉淀反应合成。将纳米羟基磷灰石粉末按一定比例加入胶原溶液中充分混合,然后冷冻干燥即得块状纳米人工骨。15 只新西兰大白兔,随机分成 3 组,每组 5 只,分别为空白对照组、羟基磷灰石珊瑚组和纳米人工骨组。方法:所有动物局部麻醉后在一侧尺骨造成10 mm 全缺损,纳米人工骨组和羟基磷灰石珊瑚组分别植入纳米人工骨、羟基磷灰石珊瑚,空白对照组不植入任何物质。在植入后30,60 d,通过大体观察、X 射线摄片、电子显微镜及组织学评价该人工骨的的生物相容性和骨诱导性。主要观察指标:纳米人工骨的超微结构,创面愈合情况,人工骨降解情况和缺损区骨组织再生情况。结果:该人工骨具有与天然松质骨相似的内连孔结构、孔隙率和孔径,这种结构有利于骨细胞的长入和血管新生;植入后 30 d 可见纳米人工骨组缺损处被纳米人工骨修复,人工骨被彻底降解。植入后 60 d 羟基磷灰石珊瑚组未见骨修复和骨降解,仅见大量软组织再生。结论:自制仿松骨胶原/纳米羟基磷灰石人工骨可降解,成骨效果好,可替代自体骨移植修复大段骨缺损。     

可降解珊瑚羟基磷灰石免体内移植后的降解及骨折愈合

背景:目前临床所用的多数人工骨在体内不降解,会影响后期骨骼塑形,如受较大外力作用可能会导致再骨折的发生;另外人工骨在体内长期存留可能带来其他不可预测的风险性.目的:观察可降解珊瑚羟基磷灰石人工骨植入兔体内后不同时间的降解情况,及其对骨折愈合的促进效果.设计、时间及地点:自身对照动物观察,于2002-01/2006-12在北京积水潭医院创伤骨科研究所完成.材料:新西兰大耳白兔70只,由北京实验动物中心提供.珊瑚羟基磷灰石人工骨由北京意华健公司提供,批号500R,羟基磷灰石含量为12%.方法:选取一定孔径的块状珊瑚,通过控制热液交换条件,形成可降解珊瑚羟基磷灰石人工骨.70只兔麻醉后,利用磨钻在双侧胫骨近端制造骨缺损,左侧骨缺损内植入与骨槽同样大小的珊瑚羟基磷灰石人工骨;右侧骨缺损作为对照.于右侧髂骨取骨,修成合适大小后植入缺损部位. 主要观察指标:移植后不同时间点大体观察、X射线及非脱钙组织切片甲苯氨蓝染色镜检结果.结果:珊瑚羟基磷灰石人工骨移植后3～8周,骨槽周围有大量瘢痕组织和骨痂形成;移植后10周.骨槽部位被新生骨封死.能介导骨缺损部位愈合.X射线显示.随植入时间的延长,珊瑚羟基磷灰石人工骨移植部位的骨密度逐渐下降.非脱钙组织切片镜检显示,珊瑚羟基磷灰石人工骨植入早期与机体相容性良好,4周时人工骨与自体骨交界位置有大量新生骨形成,32～60周人工骨小梁降解后表现为细线状或细环状残迹,降解部位为新生骨所替代.部分位置出现髓腔化.植入髂骨的对照侧4周时移植的髂骨与周围胫骨紧密愈合,部分位于髓腔内的髂骨逐渐降解,但直到60周时仍可在部分髓腔中见到移植的髂骨骨小梁.结论:可降解珊瑚羟基磷灰石人工骨植入体内后,随时间延长人工骨逐渐降解,并介导骨折良好愈合.是一种较理想的新型自体骨移植替代材料.     

纳米级羟基磷灰石/骨形态发生蛋白复合物修复兔桡骨大段缺损及局部血管内皮细胞生长因子的表达

背景：研究发现,在小段骨缺损中植入骨或仿生骨组织,坏死组织逐渐被替换,移植骨中会长入有活性的血管肉芽组织,移植骨被吸收,新骨主动形成。但在大段骨缺损,这一过程发生较慢且不完全。目的：观察纳米级羟基磷灰石材料复合骨形态发生蛋白后大段骨缺损修复能力及诱导生成血管能力。方法：制作兔桡骨大段骨缺损模型,抽签随机分2组,选择一侧分别植入纳米级羟基磷灰石/骨形态发生蛋白、纳米级羟基磷灰石修复,均以另一侧为空白对照。植入后6个月行大体观察、X射线、组织形态学检查、组织切片碱性磷酸酶染色、成骨量分析、血管内皮细胞生长因子阳性细胞率及阳性血管数检测。结果与结论：空白对照组基本无骨组织生成。纳米级羟基磷灰石植入后被新生骨组织分割成小块,材料原有结构破坏。纳米级羟基磷灰石/骨形态发生蛋白组较纳米级羟基磷灰石组残存材料更少,材料降解更为彻底。纳米级羟基磷灰石/骨形态发生蛋白组成骨量、血管内皮细胞生长因子表达及血管内皮细胞生长因子阳性血管数目均明显高于纳米级羟基磷灰石组（P〈0.001）,且血管内皮细胞生长因子表达与血管内皮细胞生长因子阳性血管数目成正比关系。说明纳米级羟基磷灰石与骨形态发生蛋白复合后,骨修复能力进一步增强,诱导血管生成能力明显提高。     

复合抗肿瘤珊瑚羟基磷灰石人工骨的体内成骨(英文)

背景:复合抗肿瘤珊瑚羟基磷灰石人工骨在体内外有良好的缓释效果及抗肿瘤作用,但由于其所复合药物量较大,植入体内骨缺损处较高的局部药物浓度是否影响骨的正常诱导、传导及生长? 目的:建立复合抗肿瘤珊瑚羟基磷灰石人工骨成骨模型,进一步分析复合抗肿瘤珊瑚羟基磷灰石人工骨的体内成骨效应及规律。方法:分别将珊瑚羟基磷灰石人工骨及复合抗肿瘤珊瑚羟基磷灰石人工骨植入兔股骨两干骺端骨缺损模型,定期观察股骨 X 射线影像,并取材行组织病理切片,观察材料降解和被新骨替代的速度、骨与材料界面的结合情况,材料内部新骨生长情况。结果与结论:珊瑚羟基磷灰石人工骨植入后与周围骨形成组织及骨桥连接较复合抗肿瘤珊瑚羟基磷灰石人工骨快,植入 4 周后 X 射线片影像及组织切片示珊瑚羟基磷灰石人工骨边缘开始逐渐不清,并逐步与动物骨形成骨愈合。复合抗肿瘤珊瑚羟基磷灰石人工骨植入后早期 8 周内局部以抑制组织细胞生长为主,6~12 周逐渐有组织结构向材料孔隙内生长且逐渐出现成骨细胞、骨基质及骨细胞,新生骨逐渐生长替代融合,26 周左右与周围骨形成骨愈合。说明复合抗肿瘤珊瑚羟基磷灰石人工骨植入早期虽对骨愈合有一定的抑制作用,但最终仍可自行与周围骨缺损达到骨愈合。     

可降解珊瑚羟基磷灰石兔体内移植后的降解及骨折愈合

背景：目前临床所用的多数人工骨在体内不降解,会影响后期骨骼塑形,如受较大外力作用可能会导致再骨折的发生;另外人工骨在体内长期存留可能带来其他不可预测的风险性。目的：观察可降解珊瑚羟基磷灰石人工骨植入兔体内后不同时间的降解情况,及其对骨折愈合的促进效果。设计、时间及地点：自身对照动物观察,于2002-01/2006-12在北京积水潭医院创伤骨科研究所完成。材料：新西兰大耳白兔70只,由北京实验动物中心提供。珊瑚羟基磷灰石人工骨由北京意华健公司提供,批号500R,羟基磷灰石含量为12%。方法：选取一定孔径的块状珊瑚,通过控制热液交换条件,形成可降解珊瑚羟基磷灰石人工骨。70只兔麻醉后,利用磨钻在双侧胫骨近端制造骨缺损,左侧骨缺损内植入与骨槽同样大小的珊瑚羟基磷灰石人工骨;右侧骨缺损作为对照,于右侧髂骨取骨,修成合适大小后植入缺损部位。主要观察指标：移植后不同时间点大体观察、X射线及非脱钙组织切片甲苯氨蓝染色镜检结果。结果：珊瑚羟基磷灰石人工骨移植后3～8周,骨槽周围有大量瘢痕组织和骨痂形成;移植后10周,骨槽部位被新生骨封死,能介导骨缺损部位愈合。X射线显示,随植入时间的延长,珊瑚羟基磷灰石人工骨移植部位的骨密度逐渐下降。非脱钙组织切片镜检显示,珊瑚羟基磷灰石人工骨植入早期与机体相容性良好,4周时人工骨与自体骨交界位置有大量新生骨形成,32～60周人工骨小梁降解后表现为细线状或细环状残迹,降解部位为新生骨所替代,部分位置出现髓腔化。植入髂骨的对照侧4周时移植的髂骨与周围胫骨紧密愈合,部分位于髓腔内的髂骨逐渐降解,但直到60周时仍可在部分髓腔中见到移植的髂骨骨小梁。结论：可降解珊瑚羟基磷灰石人工骨植入体内后,随时间延长人工骨逐渐降解,并介导骨折良好愈合,是一种较理想的新型自体骨移植替代材料。     

浓缩红骨髓/富血小板纤维蛋白复合载自体骨膜碎片修复下颌骨缺损

背景:富血小板纤维蛋白支架结构有利于红骨髓中间充质干细胞及各种生长因子的生长,促进最终成骨.目的:探讨浓缩红骨髓/富血小板纤维蛋白复合载自体骨膜碎片支架材料修复兔下颌骨缺损的可行性.方法:制备新西兰大白兔双侧下颌骨人工制备骨缺损模型,采用自身对照方法,左侧为实验侧,植入自体浓缩红骨髓/富血小板纤维蛋白复合载自体骨膜碎片与纳米羟基磷灰石支架材料;右侧为对照侧,植入自体骨膜碎片复合纳米羟基磷灰石支架材料.术后2,4,8,12周制备组织标本,行大体观察、影像学分析、苏木精-伊红染色、扫描电镜检测.结果与结论:影像学检查及组织学染色显示,实验侧骨缺损处愈合程度、成骨速度及质量明显优于对照侧;扫描电镜显示实验侧复合材料与组织相容性好,无炎症刺激反应;牙CT分析数据及新骨形成情况分别证明实验侧骨密度CT值显著高于对照侧(P <0.05),实验侧新生骨面积显著高于对照侧(P <0.05).表明浓缩红骨髓/富血小板纤维蛋白复合载自体骨膜碎片支架材料具有明显骨诱导作用,可望成为临床应用中修复颌骨缺损的新型材料.     

纳米羟基磷灰石纤维蛋白凝胶复合重组人成骨蛋白1修复骨缺损

背景:纳米级的羟基磷灰石纤维蛋白凝胶材料与人体内组织成分更为相似,具有良好的生物与力学性能,但缺乏骨诱导作用.目的:观察纳米羟基磷灰石纤维蛋白凝胶/重组人成骨蛋白1复合人工骨的骨缺损修复能力.方法:制备新西兰大白兔单侧桡骨缺损模型后,以数字表法随机分为3组,分别植入不同材料行骨缺损修复:纳米羟基磷灰石纤维蛋白凝胶/重组人成骨蛋白1人工骨组、纳米羟基磷灰石/纤维蛋白凝胶组、空白对照组(未植入任何材料).术后4,8,12周行大体标本观察、X射线、扫描电镜、放射性核素骨扫描及生物力学测试,比较各组材料修复骨缺损的能力.结果与结论:术后4,8,12周,纳米羟基磷灰石纤维蛋白凝胶/重组人成骨蛋白1人工骨组X射线评分、成骨效果、放射性核素聚集强度、生物力学强度均高于纳米羟基磷灰石/纤维蛋白凝胶组(P < 0.05).空白对照组骨缺损区无骨性连接,骨端硬化,骨缺损未能修复.说明纳米羟基磷灰石纤维蛋白凝胶/重组人成骨蛋白1复合人工骨具有良好的骨缺损修复能力,有望成为一种理想的骨缺损修复材料.     

放射性核素骨显像骨代谢与骨密度的相关性分析

目的：探讨放射性核素骨显像骨代谢与骨密度的相关性,通过骨显像了解骨质疏松状况.方法：18例患者,男5例,女13例,年龄50～88岁,平均65岁.所有患者均通过骨密度扫描仪进行骨密度检查后,进行全身骨显像.骨显像与骨密度检查均取第L1～L4和股骨颈,并勾画感兴趣区（ROI）,然后分别测定各部位ROI放射性计数和骨密度值,计算骨显像各部位ROI值与同侧股骨中段ROI值的比值,观察各部位ROI比值与其骨密度值之间的相关性.结果：骨显像L1～L4各部位ROI比值与其骨密度值呈显著相关,而且,正常组与骨质疏松组的ROI比值与骨密度的相关性存在显著性差异.股骨颈的ROI比值与其骨密度无显著相关.骨显像L1～L4的ROI比值与其相应部位骨密度测定值之间变化趋势基本一致.结论：放射性核素SPECT骨显像腰椎ROI比值与其对应部位的骨密度值之间均呈显著相关,可通过其反映腰椎骨密度的变化.     

缓释型重组人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料诱导骨形成

背景:重组人骨形态发生蛋白2在体内半衰期短、易降解代谢,达不到理想的骨再生效果。目的:制备缓释型重组人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料,并观察其缓释性能、骨诱导活性。方法:将重组人骨形态发生蛋白2与壳聚糖混合制备壳聚糖膜,涂覆于生物骨修复材料表面,ELISA方法检测其体外释药性能。茜素红染色检测缓释型人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨材料、重组人骨形态发生蛋白2生物骨材料、单纯骨填充材料诱导C2C12细胞骨钙蛋白的形成,观察其诱导成骨细胞能力。同时将3种骨修复材料植入清洁级KM小鼠股部肌袋内,2周后检测新生骨Ca2+离子含量,评价其异位骨诱导能力。结果与结论:材料表面的壳聚糖膜分布均匀,负载的重组人骨形态发生蛋白2呈团簇状。重组人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料体外释药存在突释,前4d释放量达总药量的50%,持续至12d,释药量达到90%,第18天时释放完全。与单纯骨填充材料、重组人骨形态发生蛋白2生物骨材料相比,缓释型人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料诱导C2C12细胞向成骨晚期分化能力与异位骨形成能力显著增强(P<0.05)。结果提示缓释型人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料缓释性能好,促进骨形成能力强。     

组织工程化骨替代材料的评价及其在修复骨肿瘤性骨缺损中的应用

目的制备和综合评价组织工程化骨替代材料并用于修复骨肿瘤所导致的骨缺损。方法制备狗和人的异体脱钙骨基质颗粒(DBM),提取牛骨形成蛋白(bBMP)并经成骨诱导活性测定,将bBMP与DBM用直接掺和的方法复合后,再与骨水泥(BC)混合制成组织工程化复合材料,进行综合评价后备用。56例下肢骨肿瘤患者在微波诱导高温原位灭活后,应用组织工程化复合材料对遗留的骨缺损进行修复重建。结果bBMP、DBM和BC组织工程化复合骨修复替代材料具有良好的生物相容性、很强的生物力学强度和成骨诱导活性,并且具有良好的粘合性和可塑形性。临床应用56例,经平均9个月的随访,效果良好且无任何不良反应。患肢膝关节功能评价,优52例(93%),良4例(7%),优良率100%。结论bBMP、DBM和BC组织工程化复合骨修复替代材料是目前修复骨缺损理想的产品,有广阔的临床应用前景。     

经皮注射骨形态发生蛋白复合自体红骨髓治疗骨不连

目的 探讨骨形态发生蛋白（BMP）与自体红骨髓（RBM）复合经皮注射治疗骨不连的疗效。方法 在X线电视透视下一枚骨穿针准确刺入骨不连部位,然后将骨形态发生蛋白与自体红骨髓的复合混悬液即刻注入骨不连部位,并选用合适的外固定。结果 共治疗20例,骨折愈合18例,愈合时间5－9个月,平均7个月。2例骨不连未愈合。无感染并发症发生。结论 骨形态发生蛋白与自体红骨髓复合经皮注射在骨不连部位有较强的成骨作用。     

缓释型重组人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料诱导骨形成

背景：重组人骨形态发生蛋白2在体内半衰期短、易降解代谢,达不到理想的骨再生效果。目的：制备缓释型重组人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料,并观察其缓释性能、骨诱导活性。方法：将重组人骨形态发生蛋白2与壳聚糖混合制备壳聚糖膜,涂覆于生物骨修复材料表面,ELISA方法检测其体外释药性能。茜素红染色检测缓释型人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨材料、重组人骨形态发生蛋白2生物骨材料、单纯骨填充材料诱导C2C12细胞骨钙蛋白的形成,观察其诱导成骨细胞能力。同时将3种骨修复材料植入清洁级KM小鼠股部肌袋内,2周后检测新生骨Ca2＋离子含量,评价其异位骨诱导能力。结果与结论：材料表面的壳聚糖膜分布均匀,负载的重组人骨形态发生蛋白2呈团簇状。重组人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料体外释药存在突释,前4d释放量达总药量的50%,持续至12d,释药量达到90%,第18天时释放完全。与单纯骨填充材料、重组人骨形态发生蛋白2生物骨材料相比,缓释型人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料诱导C2C12细胞向成骨晚期分化能力与异位骨形成能力显著增强（P〈0.05）。结果提示缓释型人骨形态发生蛋白2/壳聚糖生物骨修复材料缓释性能好,促进骨形成能力强。     

The nucleocytoplasmic shuttling protein CIZ reduces adult bone mass by inhibiting bone morphogenetic protein-induced bone formation

Osteoporosis is a major health problem; however, the mechanisms regulating adult bone mass are poorly understood. Cas-interacting zinc finger protein (CIZ) is a nucleocytoplasmic shuttling protein that localizes at cell adhesion plaques that form where osteoblasts attach to substrate. To investigate the potential role of CIZ in regulating adult bone mass, we examined the bones in CIZ-deficient mice. Bone volume was increased and the rates of bone formation were increased in CIZ-deficient mice, whereas bone resorption was not altered. CIZ deficiency enhanced the levels of mRNA expression of genes encoding proteins related to osteoblastic phenotypes, such as alkaline phosphatase (ALP) as well as osterix mRNA expression in whole long bones. Bone marrow cells obtained from the femora of CIZ-deficient mice revealed higher ALP activity in culture and formed more mineralized nodules than wild-type cells. CIZ deficiency enhanced bone morphogenetic protein (BMP)-induced osteoblastic differentiation in bone marrow cells in cultures, indicating that BMP is the target of CIZ action. CIZ deficiency increased newly formed bone mass after femoral bone marrow ablation in vivo. Finally, BMP-2-induced bone formation on adult mouse calvariae in vivo was enhanced by CIZ deficiency. These results establish that CIZ suppresses the levels of adult bone mass through inhibition of BMP-induced activation of osteoblasts.     

Estrogen maintains trabecular bone volume in rats not only by suppression of bone resorption but also by stimulation of bone formation.

Estrogen is generally considered to maintain bone mass through suppression of bone resorption. We have previously demonstrated that administration of pharmacologic doses of estrogen increases bone formation in ovary-intact rats. To assess the effects of physiological concentrations of estrogen on bone formation, estrogen was administered to ovariectomized rats in which bone resorption was suppressed by the bisphosphonate 3-amino-1-hydroxypropylidene-1-bisphosphonate (AHPrBP). Animals receiving exogenous 17 beta-estradiol (E2) (1, 10, and 100 micrograms/kg daily for 17 d) showed a dose-dependent increase in trabecular bone volume of 1.9, 25.8, and 43.6%, respectively, compared with those rats treated with AHPrBP alone. The increase in bone volume was associated with an increase in bone formation in E2-treated animals, in which bone resorption had been almost completely suppressed by AHPrBP. Neither ovariectomy, AHPrBP, nor E2 treatment had a significant effect on the volume or rate of formation of cortical bone. Thus, the increased bone resorption, which is a consequence of estrogen-deficiency, entrains increased bone formation, which masks a simultaneous reduction in estrogen-dependent bone formation. Therefore, in addition to the nonspecific effect of estrogen to depress formation via coupling, we have identified a specific effect of estrogen to increase formation independent of coupling. Thus it appears that estrogen maintains bone volume not only through inhibition of bone resorption, but also through stimulation of bone formation.