2型糖尿病大鼠骨髓腔内过氧化物酶体增殖物激活受体γ和核心结合因子α1 mRNA表达与骨折的愈合

背景：骨髓间充质干细胞成骨分化与成脂分化方向对骨再生和修复的影响是目前的研究热点,过氧化物酶体增殖物激活受体γ特别是过氧化物酶体增殖物激活受体γ2和核心结合因子α1对骨髓间充质干细胞分化方向有调控作用。 目的：分析2型糖尿病大鼠骨髓腔内过氧化物酶体增殖物激活受体γ和核心结合因子α1的表达变化与骨折愈合障碍的关系。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2007-08/12在中南大学第三附属医院中心实验室完成。 材料：选用雄性SD大鼠30只,按随机数字表法分为2组,对照组10只,实验组20只,分别给予普通饲料、高糖高脂饲料喂养。 方法：大鼠喂养8周后断尾法取血,实验组腹腔注射链脲佐菌素30 mg/kg,对照组注射等量枸橼酸盐缓冲液。注射2周后断尾法取血,建立大鼠左胫骨牵引成骨模型,行左胫骨中上段骨干横行截骨,安置特制延长外固定架,牵引14 d。 主要观察指标：行X射线摄片比较2组大鼠牵引间隙内骨痂的形成;在组织学水平观察牵引骨痂内微骨柱及初始基质前沿形成及骨折两端髓腔内脂肪细胞形成,并计算骨折两端髓腔内脂肪细胞与骨髓腔面积百分比;以反转录-聚合酶链反应法检测双侧股骨骨髓腔内过氧化物酶体增殖物激活受体γ和核心结合因子α1 mRNA的表达。 结果：实验组大鼠高糖高脂饲料喂养8周后,总胆固醇、三酰甘油及空腹胰岛素浓度均高于对照组(P < 0.05~0.01);实验组大鼠腹腔注射链脲佐菌素2周后：空腹血糖、总胆固醇及三酰甘油浓度高于对照组(P < 0.05~0.01),说明2型糖尿病建立成功。X射线摄片显示,实验组大鼠骨折断端之间牵引骨痂形成明显减少,骨痂组织学检查表现为微骨柱基质排列紊乱,初始基质前沿浅染。组织学检查显示,实验组大鼠骨折两端髓腔内脂肪细胞及脂肪细胞占骨髓腔面积百分比高于对照组(P < 0.01)。反转录-聚合酶链反应法检测显示,实验组大鼠双侧股骨骨髓腔内过氧化物酶体增殖物激活受体γ mRNA表达上调(P < 0.05),核心结合因子α1 mRNA表达下调(P < 0.05)。 结论：2型糖尿病大鼠骨折愈合障碍可能与2型糖尿病条件下骨髓腔内过氧化物酶体增殖物激活受体γ mRNA表达增加及核心结合因子α1mRNA的表达受抑制有关。     

牵引成骨与小鼠早期骨折愈合

背景：牵引成骨技术治疗四肢骨缺损和发育不良等有一定的优势,但是有关骨延长区新骨的成骨方式,目前尚存在争议。 目的：观察小鼠胫骨骨折愈合过程中与成骨方式有关的骨基质蛋白组织学与基因水平的表达,论证在外界牵张力的作用下骨折愈合方式。 设计、时间及地点：组织学和蛋白基因检测,于2007-08/12在中南大学第三附属医院中心实验室完成。 材料：8周龄雄性CD-1小鼠36只,体质量25~30 g,由中南大学湘雅医学院实验动物中心提供。 方法：接受左胫骨中上段骨干横行截骨,安置特制延长外固定架,胫骨牵引过程包括5 d静止期,12 d牵引期和70 d固塑期,牵引期的牵引速率为0.1 mm/次, 共0.2 mm/d。术后于5,9,13,17,24,31 d采集左胫骨标本,分别作组织学检查和骨基质蛋白mRNA检测。 主要观察指标：①小鼠胫骨牵引成骨模型骨折端组织学变化。②小鼠胫骨牵引成骨骨痂内各种基质蛋白mRNA在不同时间点的表达。 结果：组织学检查显示：静止期其修复过程基本与骨折愈合相似;牵引期,被牵引骨痂显示3个典型的生物力学功能区：纤维间区,初始骨基质前沿和微骨柱形成区;固塑早期,牵引骨痂骨性愈合。mRNA检测显示：Ihh在牵引后的第4天可检测到表达,静止期及牵引后期无明显表达。Ⅱ型胶原从截骨后第5天即可检测,直到固塑期1周,但其mRNA表达逐渐减弱,到固塑期第2周即停止表达。X型胶原的表达在牵引期第4天达到高峰,然后逐步下降。骨钙素在截骨第5天尚不能被检测,其mRNA的表达在牵引后期和固塑期早期达高峰。 结论：胫骨牵引静止期软骨内成骨和膜内成骨同时存在,但在机械牵张力作用下转为以膜内成骨为主的成骨过程。     

2型糖尿病大鼠骨髓腔内过氧化物酶体增殖物激活受体γ和核心结合因子α1mRNA表达与骨折的愈合

背景:骨髓间充质干细胞成骨分化与成脂分化方向对骨再生和修复的影响足目前的研究热点,过氧化物酶体增殖物激活受体γ特别是过氧化物酶体增殖物激活受体γ 2和核心结合因了α 1对骨髓间充质干细胞分化方向有调控作用.目的:分析2型糖尿病大鼠骨髓腔内过氧化物酶体增殖物激活受体γ和核心结合因子α 1的表达变化与骨折愈合障碍的关系.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-08/12在中南大学第二附属医院中心实验室完成.材料:选用雄性SD大鼠30只,按随机数字表法分为2组,对照组10只,实验组20只,分别给予普通饲料、高糖高脂饲料喂养.方法:大鼠喂养8周后断尾法取血,实验组腹腔注射链脲佐菌素30 mg/kg,对照组沣射等量枸橼酸盐缓冲液.注射2周后断尾法取血,建立大鼠左胫骨牵引成骨模型.行左胫骨中上段骨干横行截骨,安置特制延长外固定架,牵引14 d.主要观察指标:行X射线摄片比较2组大鼠牵引间隙内骨痂的形成;在组织学水平观察牵引骨痂内微骨柱及初始基质前沿形成及骨折两端髓腔内脂肪细胞形成,并计算骨折两端髓腔内脂肪细胞与骨髓腔面积百分比;以反转录-聚合酶链反应法检测双侧股骨骨髓腔内过氧化物晦体增殖物激活受体γ和核心结合因子α 1 mRNA的表达.结果:实验组大鼠高糖高脂饲料喂养8周后,总胆固醇、三酰甘油及窄腹胰岛素浓度均高于对照组(P<0.05～0.01);实验组大鼠腹腔注射链脲佐菌素2周后:空腹血糖、总胆周醇及三酰甘油浓度高于对照组(P<0.05-0.01),说咧2型糖尿病建立成功.X射线摄片显示,实验组大鼠骨折断端之间牵引骨痂形成明显减少,骨痂组织学检查表现为微骨柱基质排列紊乱,初始基质前沿浅染.组织学检查显示,实验组大鼠骨折两端髓腔内脂肪细胞及脂肪细胞占骨髓腔面积百分比高于对照组(P<0.01).反转录一聚合酶链反应法检测显示,实验组大鼠双侧股骨骨髓腔内过氧化物酶体增殖物激活受体γ mRNA表达上调(P<0.05),核心结合因子α 1 mRNA表达下调(P<0.05).结论:2型糖尿病大鼠骨折愈合障碍可能与2型糖尿病条件下骨髓腔内过氧化物酶体增殖物激活受体γ mRNA表达增加及核心结合因子α 1mRNA的表达受抑制有关.     

大鼠骨髓细胞过氧化物酶体增殖物激活受体γ和核结合因子α1表达增龄性变化与增龄性骨折愈合障碍

背景：有报道随着年龄的增加,骨折愈合的难度加大,可能是由于骨髓间充质干细胞分化为成脂细胞、成骨细胞等时的基因调控不同,但其具体机制尚不清楚。 目的：观察过氧化物酶体增殖物激活受体γ以及核结合因子α1在增龄性骨折愈合过程中的表达情况,以探讨过氧化物酶体增殖物激活受体与核结合因子α1基因的增龄性表达变化与增龄性骨折愈合障碍的联系。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2007-10/2008-02在中南大学湘雅三医院完成。 材料：随机选取雄性3月龄及23月龄SD大鼠各6只,分为高龄组(23月龄)和低龄对照组(3月龄),每组各6只。 方法：所有动物左下肢胫骨处安装自制微型外固定延长支架并行中上段横行截骨。术后第2天始每日延长牵引外固定架2次,0.20 mm/次,牵引期为14 d。术后第15天处死大鼠,无菌条件下分离采集左胫骨标本。 主要观察指标：骨折影像学、组织学检查;以反转录-聚合酶链反应检测过氧化物酶体增殖物激活受体与核结合因子α1 mRNA的表达。 结果：所有动物均进入结果分析。骨折断端间影像学检查,低龄对照组骨折断端间大量骨痂产生,成骨显著强于实验组;组织学检查,低龄对照组各实验动物均有大量骨痂生长,膜内成骨显著;而老龄组骨痂生长存在明显减弱,断端间仅为纤维连接;反转录-聚合酶链反应检查,低龄组大鼠骨髓中核结合因子α1 mRNA表达明显强于高龄组,而高龄组过氧化物酶体增殖物激活受体mRNA表达则较为显著,且两组间该两种因子的表达差异有显著性意义。 结论：不同年龄组大鼠骨折愈合情况存在差异,随着年龄的增加,骨折愈合能力下降;大鼠骨髓中过氧化物酶体增殖物激活受体mRNA与核结合因子α1 mRNA表达水平随年龄增加发生相应变化,提示该两种基因表达水平变化与增龄性骨折愈合障碍存在联系。     

2型糖尿病大鼠骨折愈合障碍与体内晚期糖基化终末产物的变化

背景：近年来,晚期糖基化终末产物在骨组织领域的作用日益受到重视,而糖代谢紊乱是引起晚期糖基化终末产物增加的主要原因之一。 目的：观察2型糖尿病大鼠体内晚期糖基化终末产物表达的变化,并探讨其与糖尿病骨折愈合障碍的关系。 方法：30只SD大鼠随机均分为2组,实验组制备2型糖尿病模型,对照组正常饲养。糖尿病模型制备成功后,所有大鼠建立左胫骨骨折牵引成骨模型,胫骨延长0.3 mm/d,持续14 d。 结果与结论：牵引结束后,X射线摄片显示实验组糖尿病模型大鼠骨折断端之间牵引骨痂形成较对照组明显减少;骨痂组织学检查表现为微骨柱排列紊乱,初始基质前沿浅染。ELISA法检测实验组血清和双侧骨痂组织中晚期糖基化终末产物水平较对照组明显升高(P < 0.01),骨钙素明显降低(P < 0.01)。提示2型糖尿病大鼠骨折牵引骨痂生成障碍,而骨组织中晚期糖基化终末产物水平增高可能是导致2型糖尿病骨折愈合障碍的原因。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程全文链接：     

牵引成骨小鼠早期骨折愈合

背景:牵引成骨技术治疗四肢骨缺损和发育不良等有一定的优势,但是有关骨延长区新骨的成骨方式,目前尚存在争议.目的:观察小鼠胫骨骨折愈合过程中与成骨方式有关的骨基质蛋白组织学与基因水平的表达,论证在外界牵张力的作用下骨折愈合方式.设计、时间及地点:组织学和蛋白基因检测,于2007-08/12在中南大学第三附属医院中心实验室完成.材料:8周龄雄性CD-1小鼠36只,体质量25～30 g,由中南大学湘雅医学院实验动物中心提供.方法:接受左胫骨中上段骨干横行截骨,安置特制延长外固定架,胫骨牵引过程包括5 d静止期,12 d牵引期和70 d固塑期,牵引期的牵引速率为0.1 mm/次,共0.2 mm/d.术后于5,9,13,17,24,31 d采集左胫骨标本,分别作组织学检查和骨基质蛋白mRNA检测.主要观察指标:①小鼠胫骨牵引成骨模型骨折端组织学变化.②小鼠胫骨牵引成骨骨痂内各种基质蛋白mRNA在不同时间点的表达.结果:组织学检查显示:静止期其修复过程基本与骨折愈合相似;牵引期,被牵引骨痂显示3个典型的生物力学功能区:纤维间区,初始骨基质前沿和微骨柱形成区;固塑早期,牵引骨痂骨性愈合.mRNA检测显示:Ihh在牵引后的第4天可检测到表达,静止期及牵引后期无明显表达.Ⅱ型胶原从截骨后第5天即可检测,直到固塑期1周,但其mRNA表达逐渐减弱,到固塑期第2周即停止表达.X型胶原的表达在牵引期第4天达到高峰,然后逐步下降.骨钙素在截骨第5天尚不能被检测,其mRNA的表达在牵引后期和固塑期早期达高峰.结论:胫骨牵引静止期软骨内成骨和膜内成骨同时存在,但在机械牵张力作用下转为以膜内成骨为主的成骨过程.     

不同鼠龄大鼠成纤维细胞生长因子及相关基因在牵引成骨局部的表达

背景：成纤维细胞生长因子及相关基因表达在骨再生和修复过程中起着重要的作用。 目的：通过对不同鼠龄大鼠在同样条件下牵引成骨的比较，进一步验证成纤维细胞生长因子及相关基因在成骨局部的表达水平与年龄的关系，及其在大鼠胫骨牵引成骨过程中对新骨形成的影响。 设计、时间及地点：随机对照动物实验，于2007-01/03在中南大学附属三医院中心实验室完成。 材料：健康雄性SD大鼠20只，3月龄和12月龄各10只，分为青年组和老年组。 方法：所有大鼠接受左胫骨中上段低能截骨，安置体外延长固定架。第2天起开始每天进行胫骨延长，速率为0.2 mm， 2次/d，共14 d。第15天，处死大鼠，采集胫骨标本。 主要观察指标：以X射线片定量分析新骨密度和新骨面积；以组织学定量分析骨内膜成骨和骨膜成骨；以反转录-聚合酶链反应分析成纤维细胞生长因子及相关基因的表达。 结果：青年组大鼠牵引区的新生成骨面积和新生骨密度，以及骨内膜成骨和骨膜成骨百分比均显著高与老年组大鼠(P < 0.05或0.01)；成纤维细胞生长因子及相关基因在老年组大鼠的表达水平明显低于青年组。 结论：老年大鼠骨形成障碍可能与局部生长因子表达降低，从而导致成骨细胞功能低下密切相关。     

大鼠骨髓细胞过氧化物酶体增殖物激活受体γ和核结合因子α1表达增龄性变化与增龄性骨折愈合障碍

背景:有报道随着年龄的增加,骨折愈合的难度加大,可能是由于骨髓间充质干细胞分化为成脂细胞、成骨细胞等时的基因调控不同,但其具体机制尚不清楚.目的:观察过氧化物酶体增殖物激活受体γ以及核结合因子α1在增龄性骨折愈合过程中的表达情况,以探讨过氧化物酶体增殖物激活受体与核结合因子α1基因的增龄性表达变化与增龄性骨折愈合障碍的联系.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-10/2008-02在中南大学湘雅三医院完成.材料:随机选取雄性3月龄及23月龄SD大鼠各6只.分为高龄组(23月龄)和低龄对照组(3月龄),每组各6只.方法:所有动物左下肢胫骨处安装自制微型外固定延长支架并行中上段横行截骨.术后第2天始每口延长牵综合外固定架2次,0.20 mm/次,牵引期为14 d.术后第15天处死大鼠,无菌条件下分离采集左胫骨标本.主要观察指标:骨折影像学、组织学检查;以反转录一聚合酶链反应检测过氧化物酶体增殖物激活受体与核结合因子α1 mRNA的表达.结果:所有动物均进入结果分析.骨折断端间影像学检查,低龄对照组骨折断端间大量骨痂产生,成骨显著强于实验组;组织学检查,低龄对照组各实验动物均有大量骨痂生长,膜内成骨显著:而老龄组骨痂生长存在明显减弱,断端间仅为纤维连接;反转录一聚合酶链反应检查,低龄组大鼠骨髓中核结合因子α1 mRNA表达明显强于高龄组,而高龄组过氧化物酶体增殖物激活受体mRNA表达则较为显著,且两组间该两种因子的表达差异有显著性意义.结论:不同年龄组大鼠骨折愈合情况存在差异,随着年龄的增加,骨折愈合能力下降:大鼠骨髓中过氧化物酶体增殖物激活受体mRNA与核结合因子α1 mRNA表达水平随年龄增加发生相应变化,提示该两种基因表达水平变化与增龄性骨折愈合障碍存在联系.     

2型糖尿病大鼠骨折愈合障碍与体内晚期糖基化终末产物的变化

背景：近年来,晚期糖基化终末产物在骨组织领域的作用日益受到重视,而糖代谢紊乱是引起晚期糖基化终末产物增加的主要原因之一。 目的：观察2型糖尿病大鼠体内晚期糖基化终末产物表达的变化,并探讨其与糖尿病骨折愈合障碍的关系。方法：30只SD大鼠随机均分为2组,实验组制备2型糖尿病模型,对照组正常饲养。糖尿病模型制备成功后,所有大鼠建立左胫骨骨折牵引成骨模型,胫骨延长0.3 mm/d,持续14 d。 结果与结论：牵引结束后,X 射线摄片显示实验组糖尿病模型大鼠骨折断端之间牵引骨痂形成较对照组明显减少;骨痂组织学检查表现为微骨柱排列紊乱,初始基质前沿浅染。ELISA 法检测实验组血清和双侧骨痂组织中晚期糖基化终末产物水平较对照组明显升高（P 〈0.01）,骨钙素明显降低（P 〈0.01）。提示2型糖尿病大鼠骨折牵引骨痂生成障碍,而骨组织中晚期糖基化终末产物水平增高可能是导致2型糖尿病骨折愈合障碍的原因。