软骨内成骨

摘要： 目的探讨甲状腺素在诱导骨髓间充质干细胞(BMSCs)软骨形成的作用。方法在两种条件培养基中培养和诱导猪BMSCs,对照组用成软骨培养基(含10-7 mol/L地塞米松和10 ng/mL TGFβ1),甲状腺素(T3)用成软骨培养基加100 nmol/L T3。MTT法检测BMSCs单层增殖情况。4周后取两组BMSCs Pellets,进行组织学染色和半定量基因表达分析。结果T3组BMSCs增殖明显高于对照组(P˂0.05)。T3组BMSCs Pellets形成典型软骨陷窝样结构,甲苯胺蓝染色阳性,并且优于对照组(P˂0.05)。与对照组相比,T3组第4周软骨生成标志基因Ⅱ型胶原(Col-Ⅱ)、聚集蛋白聚糖(aggrecan)和性别决定基因9(SOX9)的表达显著升高(P˂0.05),肥大标志基因Ⅹ型胶原(Col-Ⅹ),基质金属蛋白酶13(MMP13)基因的表达显著升高(P˂0.05),成骨基因Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ),Runt相关转录因子2(RUNX2)表达在两组差异无统计学意义(P>0.05)。结论甲状腺素可促进间充质干细胞的增殖和软骨形成,同时诱导间充质干细胞分化的软骨细胞肥大,这些结果为研究软骨组织工程的诱导方案提供了有益的线索。

摘要： 孕前糖尿病(PGDM)可能引起许多并发症和健康问题,包括胚胎和胎儿发育过程中软骨内成骨的异常,但其具体机制仍不清楚。本研究首先证实了链脲佐菌素(STZ)诱导的E18.5PGDM小鼠较对照组生长发育受到限制,茜素红/阿利新蓝双染色显示其长骨变短,HE染色表明其股骨生长板中肥大区占比增加。

摘要： 目的 设计发明一种新型骨骼击打装置,并优化髓内针固定手术方案,建立用于骨折愈合机制研究及骨折治疗药物评价的标准闭合型小鼠股骨骨折模型.方法 自主设计针对小鼠的骨折击打装置,精确控制击打能量,并采用以击打导线替代直接击打髓内针的方式对小鼠进行造模.术后通过影像学、组织学、分子生物学等方法评估骨折愈合进程.结果 将120 g重物从200 mm高处下落击打小鼠股骨干,通过X线证实在30只实验小鼠中,有26只为横形或斜形骨折,造模成功率86.667％.术后通过X线观察、micro-CT分析、组织化学染色和qPCR检测标志基因等技术判断小鼠骨折愈合的方式为软骨内成骨,愈合过程与文献报道一致.结论 自行设计的骨折造模仪操作简单、控制精确,可成功建立稳定、可重复的小鼠股骨闭合型髓内针固定的骨折模型,用于骨折愈合的基础及临床转化研究.

摘要： 目的设计发明一种新型骨骼击打装置,并优化髓内针固定手术方案,建立用于骨折愈合机制研究及骨折治疗药物评价的标准闭合型小鼠股骨骨折模型。方法自主设计针对小鼠的骨折击打装置,精确控制击打能量,并采用以击打导线替代直接击打髓内针的方式对小鼠进行造模。术后通过影像学、组织学、分子生物学等方法评估骨折愈合进程。结果将120 g重物从200 mm高处下落击打小鼠股骨干,通过X线证实在30只实验小鼠中,有26只为横形或斜形骨折,造模成功率86.667%。术后通过X线观察、micro-CT分析、组织化学染色和qPCR检测标志基因等技术判断小鼠骨折愈合的方式为软骨内成骨,愈合过程与文献报道一致。结论自行设计的骨折造模仪操作简单、控制精确,可成功建立稳定、可重复的小鼠股骨闭合型髓内针固定的骨折模型,用于骨折愈合的基础及临床转化研究。

摘要： 目的 探究Indian Hedgehog(IHH)信号通路对软骨内成骨过程中软骨细胞成熟以及转分化的影响.方法 取10日龄野生型小鼠的胫骨组织,采用原位杂交和免疫组织化学染色检测生长板区域IHH信号通路相关分子Ihh、Ptch1和Gli1的表达水平.构建肥大软骨细胞特异性Ihh基因敲除小鼠(Col10a1Cre/+;Ihhnull/C),并采用影像学检查和阿利新蓝染色评估该小鼠的骨骼发育状况.构建肥大软骨细胞IHH信号通路持续激活小鼠(Col10a1Cre/+;R26SmoM2/M2和Col10a1Cre/+;Ptch1LacZ/C),采用HE染色、原位杂交和TUNEL染色分别对受精15.5天胎鼠胫骨组织形态结构、Ihh(肥大软骨细胞分子标志物)和Col1a1(成骨细胞分子标志物)以及肥大软骨细胞凋亡水平进行检测;另外应用HE染色对10日龄小鼠的胫骨组织进行组织学分析.结果 肥大软骨细胞合成分泌IHH,但不表达Ptch1和Gli1.抑制肥大软骨细胞合成IHH蛋白会导致出生后小鼠出现侏儒症;X线检查结果显示小鼠出现严重的骨骼发育不良,包括胸廓狭小、球形头骨以及椎骨发育异常等表现.持续启动IHH信号通路时,胚胎早期软骨细胞成熟分化过程虽未见异常,但是出生后小鼠的骨小梁、骨内膜以及皮质骨等结构均出现一定的异常表现.结论 IHH信号通路虽然不参与肥大软骨细胞的终末分化过程,但在软骨细胞转分化的过程中起到了重要的调控作用.

摘要： 目的探索不同方式运动对生长期大鼠成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)、胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor,IGF)信号通路相关分子表达及软骨内成骨的影响。方法将生长期大鼠随机分为对照组、游泳组、跑台组和下跳组,进行6周的不同方式运动,利用软骨细胞原代分离、培养和染色技术,观察软骨细胞体外增殖,生长板切片染色,观察软骨细胞增殖肥大;利用RT-PCR、Western blot检测细胞因子mRNA和蛋白表达。结果(1)跑台运动和下跳运动有助于促进软骨细胞增殖和肥大,增加生长板肥大层的宽度,下跳运动更为明显;(2)FGF2 mRNA表达水平与对照组相比,游泳组差异无统计学意义(P>0.05),跑台组和下跳组显著降低(P0.05),跑台组和下跳组都显著降低(P0.05),跑台组和下跳组显著增加(分别为P<0.05和<0.01),与游泳组相比,跑台组和下跳组均显著性增加(P<0.01)。结论下跳运动通过FGF、IGF信号通路,促进生长期大鼠生长板软骨细胞增殖与肥大,有利于软骨内成骨。

摘要： 目的:通过观察咬合创伤治疗前后大鼠髁突软骨和软骨下骨小梁组织学变化以及细胞外基质蛋白DMP1-C和DMP1-N在髁突软骨内的差异表达,分析咬合创伤对大鼠髁突矿化影响的分子机制,并明确调牙合治疗的临床意义。方法:建立咬合创伤2周、咬合创伤2周去除创伤恢复2周和恢复4周大鼠模型,H&E染色观察髁突前、中、后部软骨及软骨下骨小梁组织学变化,免疫组化染色观察细胞外基质蛋白DMP1-C和DMP1-N在咬合创伤治疗前后髁突软骨前、中、后部的差异表达。结果:与对照组大鼠相比较,咬合创伤2周组大鼠髁突变化以髁突前部最为显著:髁突软骨肥大细胞层变薄或消失,钙化软骨层明显增厚,髁突软骨细胞排列紊乱;DMP1-C蛋白表达增加、DMP1-N蛋白表达显著减少;软骨下骨小梁排列不规则。治疗2周组大鼠髁突软骨肥大细胞层和钙化软骨层厚度逐渐恢复,髁突软骨细胞排列趋于规则、多沿受力方向分布;DMP1-C蛋白表达比创伤2周组减少、仍多于对照组,DMP1-N蛋白表达多于对照组。治疗4周组大鼠髁突软骨厚度、细胞层数、软骨细胞分布以及DMP1-C和DMP1-N蛋白的表达与对照组大鼠无显著差异。结论:咬合创伤使大鼠髁突软骨内成骨进程加快,伴随着细胞外基质矿化蛋白DMP1-C和DMP1-N表达变化,模拟调牙合治疗后,髁突组织形态、软骨下骨矿化和DMP1蛋白的表达可恢复正常。

摘要： 目的:探索不同运动方式对生长期大鼠Wnt/β-catenin信号通路相关分子表达及软骨内成骨的影响.方法:对生长期大鼠进行6周的不同方式的运动,利用三点弯曲测骨强度,Micro-CT对股骨微结构进行检测,利用RT-PCR、west-bloting检测细胞因子mRNA和蛋白表达.结果:与C组相比,D组胫骨、股骨围度湿重有非常显著性增加(P<0.01),且D组围度较R组有显著性增加(P<0.05),骨强度测试D组有非常显著性增加(P<0.01);CT检测发现,股骨皮质骨BMD只有D组有显著性增加(P<0.05);Wnt4mRNA的表达,R组有显著性上调(P<0.05),D组有非常显著性上调(P<0.01);Wnt8mRNA、Wnt9mRNA的表达,R组和D组有非常显著性上调(P<0.01);GSK3βmRNA的表达,只有D组有显著性上调(P<0.05);β-cateninmRNA的表,R组和D组都有非常显著性上调(P<0.01),与R组相比,D组也有显著性上调(P<0.05);Runx2mRNA的表达,R组有显著性上调(P<0.05),D组的有非常显著性上调(P<0.01);Wnt8蛋白表达,R组和D组都有非常显著性增加(P<0.01),D组较R组也有非常显著性增加(P<0.01);β-catenin、Runx2蛋白表达,R组有显著性增加(P<0.05),D组有非常显著性增加(P<0.01),其中D组Runx2较R组也有显著性增加(P<0.05).结论:跳跃运动通过Wnt/β-catenin信号通路,促进生长期大鼠生长板软骨内成骨,提高骨健康水平.

摘要： 目的:探究南极磷虾油(Antarctic?krill?oil,AKO)对骨质疏松模型小鼠骨折愈合的促进作用.方法:采用C57BL/6J雌性小鼠,通过双侧去卵巢术建立骨质疏松模型;随后行右胫开放性骨折手术并随机分为一般性骨折对照组、骨质疏松性骨折模型组、阳性对照组、AKO组.于骨折后5、11、24、35、56?d取材,动态分析AKO对小鼠血清相关指标、骨痂组织形态学、显微结构和生物力学以及软骨内成骨关键基因表达的影响.结果:酶联免疫吸附测定结果表明AKO能显著升高血清中血管内皮生长因子(vascular?endothelial?growth?factor,VEGF)质量浓度及骨碱性磷酸酶活力;骨痂苏木精-伊红染色及微型计算机断层扫描结果显示AKO能够促进软骨痂向硬骨痂转化,并改善骨痂微结构,加速骨痂重塑;生物力学检测结果显示AKO可增强骨性骨痂生物力学性能;实时荧光定量聚合酶链式反应结果显示,AKO可显著提高血管入侵相关因子(VEGF、血小板衍生生长因子和血管紧张素1)的mRNA表达(P<0.05),显著降低软骨细胞增殖和肥大相关基因(聚集蛋白聚糖Aggrecan和Col10a)的表达(P<0.05),显著升高软骨基质降解因子MMP-13以及骨生成相关基因(Col1a、骨钙素和骨形态发生蛋白2)的表达(P<0.05),提示AKO可通过调控软骨内成骨关键基因的表达,加速软骨内骨化进程.结论:AKO通过促进软骨内成骨及骨痂重塑,加速骨质疏松模型小鼠骨折愈合,提高愈合质量.

摘要： 软骨内成骨是主要的骨修复方式之一,它遵循特定的生物学步骤,并涉及复杂的调节机制.近年来,基于软骨内成骨模型开展的骨再生研究日益增多,全面了解其发生机制可以为骨再生的研究提供重要依据.因此,该文对近期软骨内成骨修复骨损伤的调节机制做一综述.

摘要： 本发明提供一种脂肪干细胞的纯化方法，该方法包括：原代脂肪干细胞培养和CD90+细胞群纯化。本发明还提供纯化后的脂肪干细胞在成骨诱导和成软骨诱导方面的应用。通过本发明得到的ADSCs中CD90+细胞群，具有更高的干细胞分化潜能，可以提高ADSCs在组织工程中的使用效率和修复效果，在相同诱导条件下，成骨率和成软骨率分别提高了3‑5倍和5‑7倍。

摘要： 本发明公开了构建兔膝软骨下骨损伤动物模型的方法和用于评价成骨材料的方法，其中，构建兔膝软骨下骨损伤动物模型的方法，包括：(1)对试验用新西兰兔进行全身麻醉处理并仰卧固定；(2)对所述新西兰兔的一侧膝关节处进行备皮处理；(3)以膝关节为中心进行纵向切口，并沿髌骨内侧与股四头肌间隙切开，外翻髌骨以显露出关节腔和胫骨平台关节面；(4)利用角膜环钻由所述胫骨平台关节面正中纵向制一圆柱形孔洞，以便获得兔膝软骨下骨损伤动物模型。利用该兔膝软骨下骨损伤动物模型可以有效地对成骨药物或者成骨材料进行评价，进而为成骨药物或者成骨材料的筛选和评价提供可靠依据。

摘要： 本发明公开了一种增强间充质干细胞成骨和成软骨分化特性的培养基，其特征在于：它以DMEM/DF12培养基为基础培养基，添加有胎牛血清，并且还添加有肿瘤坏死因子α或白介素1β。采用本发明培养基处理后的间充质干细胞，在微环境诱导下较未处理的间充质干细胞成骨和成软骨能力显著增强，而形态以及表面标记物均未发生变化，免疫原性低，并且细胞本身的凋亡率和衰老率也没有变化，作为骨组织工程种子细胞的应用前景优良。

摘要： 本发明提供一种脂肪干细胞的纯化方法，该方法包括：原代脂肪干细胞培养和CD90+细胞群纯化。本发明还提供纯化后的脂肪干细胞在成骨诱导和成软骨诱导方面的应用。通过本发明得到的ADSCs中CD90+细胞群，具有更高的干细胞分化潜能，可以提高ADSCs在组织工程中的使用效率和修复效果，在相同诱导条件下，成骨率和成软骨率分别提高了3‑5倍和5‑7倍。

摘要： 本发明公开了巩板成骨/软骨间质前体细胞特征性表面分子标记、其筛选方法及应用，属于生物技术领域，解决现有技术中不能对体外分化制备所获的巩板成骨/软骨间质前体细胞进行分离、富集，影响临床安全性的问题。本发明的特征性表面分子标记包括ITGA9，该特征性表面分子标记在分离、富集人多能干细胞来源的巩板成骨/软骨间质前体细胞中的应用。本发明的ITGA9能够很好地区分分化得到的混合物中的目标细胞与非目标细胞；同时，分选得到的ITGA9阳性细胞中表达巩板间质前体细胞相关分子标记，具有成软骨及骨向分化的潜能，而阴性细胞不具备这样的能力。

摘要： 本发明设计了一种磁力髁突软骨成骨功能障碍预防矫正装置，包括磁力带环和磁力牵引块，磁力带环通过固定钢丝与磁力牵引块连接；磁力带环包括圆角矩形的钢圈、固定磁块、滑动磁块安装槽和U型滑轨，磁力牵引块包括牵引槽和一字型滑轨，所述牵引槽数量为两个且竖向平行排布，每个牵引槽前后端设置U型滑块。发明在安装于患者口腔后，静磁场能够促进了髁突成骨细胞分化，预防髁突软骨成骨功能障碍，永磁体相同磁极相互排斥的原理能够进行扩弓畸形矫正。滑动磁块安装槽和牵引槽在安装永磁体进行矫正时能够随磁场轻微滑动，一字型滑轨上设置有刻度，方便医生记录偏移量来判断矫正效果和确定矫正方案。

摘要： 本实用新型设计了一种磁力髁突软骨成骨功能障碍预防矫正装置，包括磁力带环和磁力牵引块，磁力带环通过固定钢丝与磁力牵引块连接；磁力带环包括圆角矩形的钢圈、固定磁块、滑动磁块安装槽和U型滑轨，磁力牵引块包括牵引槽和一字型滑轨，所述牵引槽数量为两个且竖向平行排布，每个牵引槽前后端设置U型滑块。实用新型在安装于患者口腔后，静磁场能够促进了髁突成骨细胞分化，预防髁突软骨成骨功能障碍，永磁体相同磁极相互排斥的原理能够进行扩弓畸形矫正。滑动磁块安装槽和牵引槽在安装永磁体进行矫正时能够随磁场轻微滑动，一字型滑轨上设置有刻度，方便医生记录偏移量来判断矫正效果和确定矫正方案。

摘要： 本实用新型公开的一种用于大段骨缺损治疗的肌肉内成骨装置，其包括导引部及成型部，所述成型部设置在导引部下方，两者形成的组件穿过微创手术的小孔置入待成骨部位，成骨组分经由导引部至成型部，所述成型部由所述成骨组分填充膨胀以充满成骨部位。本实用新型提供的一种用于大段骨缺损治疗的肌肉内成骨装置，其结构合理，成型部具有良好的弹性，其在收缩时与导引部一同置入微创手术的小孔，成骨组分通过导引部填充至成型部的内部，以充满待成骨部位，实现了肌肉内部的异位成骨的撑开作业。

摘要： 本发明公开了一种基于软骨内成骨体系的组织工程骨，是将间充质干细胞种植于多孔骨支架材料上构建组织工程复合体，再在体外对其进行成软骨分化诱导培养2周，继而进行成肥大化软骨分化诱导培养2周获得。体内研究结果显示，用本发明方法构建的基于软骨内成骨体系的组织工程骨能够在体内异位成骨，并成功修复骨缺损，避免了大块组织工程骨如何均匀血管化和保证足够营养供给的难题，在组织工程骨构建及骨缺损修复中有着良好的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种基于软骨内成骨体系的组织工程骨，是将间充质干细胞种植于多孔骨支架材料上构建组织工程复合体，再在体外对其进行成软骨分化诱导培养2周，继而进行成肥大化软骨分化诱导培养2周获得。体内研究结果显示，用本发明方法构建的基于软骨内成骨体系的组织工程骨能够在体内异位成骨，并成功修复骨缺损，避免了大块组织工程骨如何均匀血管化和保证足够营养供给的难题，在组织工程骨构建及骨缺损修复中有着良好的应用前景。