基质细胞衍生因子-1在失神经胫骨骨折愈合过程中的表达变化

摘要

目的：基质细胞衍生因子-1(SDF-1)是新发现的一种α 趋化因子家族成员。近年来研究发现SDF-1及其受体CXCR4组成的信号传导系统在骨折愈合的成骨分化、重塑，矿化和骨髓成骨过程中发挥着重要作用。有研究表明SDF-1的上位调控因子HIF-1在颅脑创伤合并骨折愈合中能加速骨折愈合。本实验通过建立创伤性颅脑损伤后胫骨骨折模型和坐骨神经切断后胫骨骨折模型，来研究SDF-1在失神经骨折愈合中的表达变化和作用机制。 方法：将216只大鼠随机分为A组（单纯胫骨骨折），B组（创伤性颅脑损伤合并胫骨骨折）和C组（坐骨神经切断合并胫骨骨折）每组各72只。制备单纯胫骨骨折，创伤性颅脑损伤（TBI）合并胫骨骨折和坐骨神经切断合并胫骨骨折大鼠模型。各组于术后3、5、7、14、21、28天处死12只大鼠。其中6只大鼠取下右侧胫骨全长称量湿重后用于HE染色、免疫组织化学染色。剩余6只大鼠右侧胫骨标本利用RT-PCR技术检测骨痂组织中SDF-1表达水平。 结果：胫骨全长湿重称量结果示，术后各个时间点B组胫骨湿重称量与A组比较，差异均具有统计学意义（P<0.05），而B组胫骨湿重称量与C组比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。术后各个时间点C组胫骨湿重称量与A组比较，差异均具有统计学意义（P<0.05）。A、B、C三组胫骨湿重均在术后7天显著增高并达到最大值。 免疫组织化学检测示，B组和C组术后5d、7d、14d阳性染色的软骨细胞数均高于A组，差异具有统计学意义（P<0.01）。术后21d、28d,对比B组和C组2组与A组中阳性染色的软骨细胞数，差异无统计学意义（P>0.05）。对比术后5d B组和C组中阳性染色的软骨细胞数，C组高于B组，差异具有统计学意义（P<0.01）。对比术后7d、14d、21d、28d B组和C组中阳性染色的软骨细胞数，差异无统计学意义（P>0.05）。A组术后14d、21d阳性表达的成骨细胞数均高于B组和C组，差异均具有统计学意义（P<0.01）。对比A组术后28d与B组和C组中阳性染色的成骨细胞数，差异无统计学意义（P>0.05）。对比术后14d，B组和C组中阳性染色的成骨细胞数，C组高于B组，差异具有统计学意义（P<0.01）。对比术后21d、28d B组和C组中阳性染色的成骨细胞数，差异无统计学意义（P>0.05）。 RT-PCR检测示，B组和C组SDF-1 mRNA于术后3天即有表达并逐渐升高，于术后7d均达到高峰开始下降，术后28d仍有部分表达；A组SDF-1 mRNA于术后5天开始大量表达，于术后14d达到高峰开始下降，术后28d仍有部分表达。术后3d、5d、7d B组和C组SDF-1 mRNA表达均明显高于A组，差异有统计学意义（P<0.01）。术后14d、21d A组SDF-1 mRNA表达均高于B组和C组，差异有统计学意义（P<0.01）。术后28d B组和C组SDF-1 mRNA表达略高于A组，差异无统计学意义（P>0.05）。C组SDF-1 mRNA表达于术后5d明显高于B组，差异有统计学意义（P<0.01）。B组SDF-1 mRNA表达于术后3d、7d、14d、21d、28d与C组比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。 结论：SDF-1在失神经骨折愈合早期高表达，它在失神经骨折加速愈合过程中扮演着重要的角色，而且可能主要在骨折愈合早期通过募集间充质干细胞、促进成骨分化、调控新生血管形成等方面发挥作用。

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