关节软骨愈合和再生研究的现代进展(三)

3.2关节面生物学重建治疗关节面生物学重建技术,又可分为使用单软骨原细胞的细胞移植与使用全组织的组织移植两种.由软骨基质游离的软骨细胞移植到培养皿上,使细胞数量增加,这就可以以少量组织达到软骨形成成为可能.本方法成功的关键是在移植后,将移植细胞保持固定在关节面的损伤部位.其难度决定于关节软骨缺损的大小,通常关节软骨大缺损或全关节面缺损大于小的边界清楚的关节软骨缺损.对于全组织移植固定较容易,因为用全组织移植时,可重建整个关节的关节软骨缺损的大体形状和大小.在这种情况下,移植组织可以缝线固定到软骨下骨保留在关节面上,再将缝线经邻近关节面的隧道拉出.

基因变异导致腰部疾病

在脱氧核糖核酸(DNA)导致的疾病名单上,如今又可以加上背部疼痛这一条了.一项新的研究显示,一个与脊椎中软骨形成有关的基因所产生的变异可能会引发腰椎间盘疾病.

X线平片，CT及MRI在恶性骨肿瘤诊断中的应用及对比

肌肉骨骼系统的医学影像学检查方法有：X线平片，体层摄影，CT及MRI等。无论那种方法，其应用价值都应从以下几个方面来考虑：①发现病变的有无；②病变的定位；③尽可能明确病变的性质；④明确病变范围及分期以帮助拟定治疗方案，观察和评价治疗效果。评价检查方法的另一个角度是敏感性和特异性。现参考有关文献对X线平片，CT及MRI在恶性骨肿瘤的显示及诊断能力方面作如下比较：1 恶性骨肿瘤的X线平片，CT及MRI表现1.1 平片主要表现浸润形或不规则形骨质破坏，瘤骨或瘤软骨形成，骨膜反应及软组织肿块等。

骨保护素与冠状动脉疾病的研究进展

冠状动脉（冠脉）疾病主要指冠状动脉粥样硬化性心脏病，其发生的病理生理基础是冠脉血管钙化和粥样硬化。新近研究发现血管钙化是一种类似于骨和软骨形成的主动调节过程，是活跃的血管结构的骨化。

腺病毒介导TGF-β1及BMP-7基因共表达感染骨髓基质干细胞修复兔关节软骨缺损

目的 探讨腺病毒介导转化生长因子β1(TGF-β1)及骨形成蛋白7(BMP-7)基因共表达感染对骨髓基质干细胞(MSCs)增殖和定向分化的影响,观察其构建组织工程化软骨对关节软骨缺损的修复质量和疗效.方法 以腺病毒AdEasy为基因转移载体,制备携带TGF-β1和BMP-7基因的高滴度腺病毒感染兔MSCs,利用外源性基因编码的生长因子诱导其表达软骨细胞表型,通过免疫细胞化学、原位杂交、RT-PCR及己糖醛酸水平检测等方法鉴定.再将其与骨基质明胶(BMG)支架相复合体外构建组织工程化软骨,移植修复同种异体兔关节软骨缺损并进行形态学和组织学观察及修复结果分析.结果 腺病毒感染MSCs后免疫细胞化学染色和RT-PCR可检测出外源基因及其编码蛋白的表达,通过原位杂交可检测出Ⅱ型胶原蛋白基因表达,细胞培养液中己糖醛酸水平明显升高.将其复合于骨基质明胶上,经组织染色和电镜观察可见前体软骨细胞贴附于BMG表面和孔隙内大量增殖,在体移植修复实验组新生组织为类透明软骨,修复效果明显优于各对照组.结论 MSCs经携带TGF-β1和BMP-7基因的腺病毒感染后,体外能向软骨细胞作定向分化,可用于制备组织工程化软骨,使提高关节软骨缺损的修复质量成为可能.

周期性流体应力刺激对组织工程软骨分化影响的实验研究

目的研究周期性流体应力刺激对组织工程软骨体外分化的影响,确立良好的动态培养方案.方法穿刺吸取成年兔骨髓,密度梯度离心法分离扩增骨髓间充质干细胞(Bone marrow derived mesenchymal stem cell,MSC).以2.0×107/ml密度复合于纤维蛋白胶,制成圆柱形人工组织.实验组材料经受周期为0.2 Hz流体应力刺激,于转壁生物反应器中培养2周,对照组静止培养,两组均于条件培养基内诱导软骨组织形成.2周后观察大体形态、和组织学形态、Ⅰ型和Ⅱ型胶原免疫组织化学表达,测量细胞活力和胶原、蛋白多糖含量等生化指标.结果应力刺激组材料的大体形态完整,而对照组材料破碎回缩.实验和对照组均可以诱发材料中MSC分化成为软骨细胞,但流体刺激组表达更高水平的II型胶原和蛋白多糖,细胞活力明显高于对照静止培养组(P＜0.01).结论周期性流体应力刺激明显促进MSC体外软骨分化,转壁生物反应器培养优于单纯静止培养.

骨形态发生蛋白7与肿瘤关系的研究进展

骨形态发生蛋白7(BMP7)属于转化生长因子-β(17GF-β)超家族的成员之一,初在研究体内诱导骨与软骨形成的因子时发现[1],对骨骼的胚胎发育和再生修复起重要作用.

骨形成蛋白7真核表达质粒的构建及在骨髓间充质干细胞中的表达

目的构建骨形成蛋白7(hBMP7)基因真核表达质粒,并使其在骨髓间充质干细胞中表达. 方法采用PCR技术扩增BMP7基因,将其插入真核表达载体pcDNA3.1中,利用梯度离心法分离培养骨髓间充质干细胞(MSCs),然后用构建的BMP7表达质粒转染MSCs,使其得到表达.结果经过PCR及酶切鉴定证明获得了BMP7真核表达质粒pcDNA-BMP7,通过反转录PCR和免疫组化鉴定证明BMP7在转染后的骨髓间充质干细胞中得到了表达. 结论 BMP7真核表达质粒的构建和在骨髓间充质干细胞中的表达,为BMP7基因治疗的研究奠定了坚实的基础,同时也为组织工程成骨和成软骨的研究提供了改良的种子细胞.

多聚左旋赖氨酸促进软骨形成的实验研究

目的探讨多聚左旋赖氨酸(PL)对软骨形成的促进作用及其机制.方法用含不同剂量PL(0～15 μg/ml)的培养液对大鼠肢芽细胞培养4 d,根据培养细胞中软骨集落形成情况和Ⅱ型胶原的表达情况,判断PL对软骨形成的促进作用;采用免疫组化方法检测神经钙黏附蛋白的表达,探讨PL促进软骨形成的机制.结果 PL以剂量依赖性方式促进培养细胞中软骨集落的形成,情况如下:59±13(0μg ml):82±14(μg/ml);97±19(3μg/ml);108±24(5μg/ml);软骨细胞集落互相连接成片状,以至未能彼此区分(10 μg/ml);软骨细胞集落形成减少,且不典型(15 μg/ml).免疫组化实验结果显示:高剂量PL组(5μg/ml)中Ⅱ型胶原和神经钙黏附蛋白的表达较低剂量PL组(0μg/ml)增强.结论 PL可促进软骨形成且可能是通过增强神经钙黏附蛋白的表达来完成的.

基于骨髓基质干细胞的组织工程化软骨在非软骨形成部位的构建稳定性

骨髓基质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)因其来源广泛、增殖能力强大、大规模扩增后不易丧失分化潜能等突出优势,成为软骨组织工程种子细胞的佳选择.

组织工程化软骨分泌的可溶性因子对骨髓基质干细胞诱导作用的实验研究

目的 探讨组织工程化软骨分泌的可溶性因子是否能够单独诱导骨髓基质干细胞(bone marrow stromai cells,BMSCs)软骨分化.方法 体外培养扩增猪BMSCs、猪关节软骨细胞以及皮肤成纤维细胞,以5.0×107/ml的细胞终浓度分别接种于聚羟基乙酸/聚乳酸(PGA/PLA)支架,应用隔离池进行隔离共培养.以软骨细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为实验组,以皮肤成纤维细胞-材料复合物与BMSCs-材料复合物隔离共培养为对照组1,以单纯BMSCs-材料复合物为对照组2.各组标本均于体外培养8周后取材,通过大体观察,组织学,以及免疫组织化学,RT-PCR等方法对新生组织进行评价.结果 隔离共培养8周后,实验组软骨细胞材料-复合物诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织略有缩小,外观类似软骨组织,组织学检测见软骨陷窝样结构,SafraninO染色可见软骨特异性基质分泌,免疫组化显示有大量Ⅱ型胶原沉积,RT-PCR检测组织表达Ⅱ型胶原、Ⅸ型胶原、COMP、Sox9等软骨特异性基因,提示形成了较成熟软骨样组织;而对照组成纤维细胞材料复合物诱导的BMSCs-材料复合物和未经任何诱导的BMSCs-材料复合物形成的组织淡黄色,明显缩小、变薄、质地较软,组织学检测均未形成软骨陷窝样结构,主要为纤维性成分,各种软骨特异性相关检测均为阴性.结论 软骨细胞分泌的可溶性因子能够单独诱导BMSCs软骨分化,可能是软骨细胞形成的微环境中发挥诱导作用的主要因素.

喉外进路左甲状软骨板部分揭翻切除喉部巨大神经鞘膜瘤1例

患者男,26岁.因声嘶4年余,加重2月于1999年3月8日入院.声嘶呈持续性,近两月加重,活动后轻度呼吸困难,无其它自觉症状.查体:青年男性,一般情况好.间接喉镜下见左侧喉前庭局部膨隆肿胀,表面粘膜光滑,同侧声带被遮蔽,对侧声带大致正常.喉CT:左侧喉前庭见2.5cm×2cm×2cm软组织肿块,边界清,软骨无破坏,喉前庭正常结构消失.诊断:喉前庭肿物待诊(良性可能性大).入院完善有关检查后,于3月15日手术切除肿物,手术采取经口腔插管全麻喉外进路左甲状软骨板部分揭翻切除肿瘤.取颈前甲状软骨上缘横切口约5cm,分离颈前组织暴露甲状软骨,不分离其外侧面软骨膜,于甲状软骨正中上2/5做"L”形切口,掀开左上方甲状软骨形成一窗,自窗内将肿瘤组织完整剥离切除,保留喉腔粘膜完整.

兔关节囊自体游离移植形成软骨的实验研究

目的:探讨兔髋关节囊移植化生软骨的可能性,为修复股骨头软骨缺损提供新材料.方法:新西兰幼兔24只,将其随机分成实验组16只,取左髋关节囊5 mm×5mm修复同侧股骨头软骨缺损4 mm×4 mm;对照组8只,仅造成左股骨头软骨缺损4 mm×4 mm.术后左髋进行持续被动活动3周.这两组的右髋手术方法同实验组,术后让其自由活动,作为亚对照组.术后6周及12周处死动物,进行大体观察及组织学检查.结果:实验组软骨形成率占87.5%(14/16),明显优于亚对照组的29%(7/24)(χ2=13.099,P＜0.001),对照组无软骨形成.实验组及亚对照组6周时,移植区表层可见滑膜细胞,深层为软骨细胞,12周时软骨细胞逐渐增多,对照组缺损区为纤维组织.结论:兔髋关节囊移植可化生关节软骨,持续被动活动优于自由活动.关节囊游离移植在临床上的应用还需进一步研究.

慢性肾脏病5期患者桡动脉钙化相关因素分析

目前血管钙化(vascular calcification,VC)被认为是慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)患者常见的并发症,血管钙化的程度是强有力的心血管病死率的预测因素[1].血管钙化患者可出现血管顺应性降低、动脉舒张能力减弱、心脏后负荷增加、难以控制的高血压及脏器缺血等.因此,早期发现及预防CKD患者血管钙化,对于预防心血管事件的发生具有重要意义.既往认为血管钙化仅仅是钙磷代谢失衡所致的钙盐沉积于细胞和组织间的被动过程.近年来认为血管钙化是一种类似于骨和软骨形成的主动的调节过程,主要特征是血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)发生骨样变化的主动调节过程[1].近年来已有许多关于慢性肾脏病血管钙化机制的研究报道,但对慢性肾脏病患者血管钙化相关因素的具体分析尚不多.我们于2009-2010年探讨慢性肾脏病患者桡动脉钙化的相关因素,报告如下.

骨髓基质细胞修复猪膝关节非负重区软骨与骨复合缺损的实验研究

目的探讨猪骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells, BMSC) 复合聚羟基乙酸/聚乳酸(PGA/PLA)支架修复关节软骨与骨复合缺损的可行性.方法杂交猪18只,抽取股骨骨髓,体外培养、扩增BMSC并分别经地塞米松诱导(A组)或地塞米松与转化生长因子β1(TGFβ1)联合诱导(B组),以免疫组织化学、逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测其软骨分化表型.其中有2只猪部分BMSC 经绿色荧光蛋白(GFP)基因转染标记.诱导后的细胞分别接种到PGA/PLA支架,体外培养1周后植入猪自体股骨下端非负重面软骨及骨复合缺损处,单纯支架植入(C组)及空白不处理(D组)作为对照.上述动物分别于3(6只)、6(10只)个月时取材,进行大体观察、修复结果分级、组织学检查、葡糖氨基聚糖(GAG)含量测定及生物力学测定.含GFP标记细胞的2只猪7个月时取材,共聚焦显微镜观察植入细胞的分布. 结果诱导后BMSC均能表达软骨特征性的Ⅱ型胶原与聚集蛋白聚糖(aggrecan),两组细胞均与支架材料黏附良好.术后大体观察与组织学检查显示:A组缺损以不完全修复为主,多数缺损软骨修复不良,而骨缺损基本修复,组织学主要为纤维性软骨及松质骨;B组缺损以完全修复为主,组织学表现为透明软骨及松质骨,少部分标本修复组织中含有纤维性软骨;两对照组缺损主要由纤维性组织修复或无明显新生组织,软骨与骨缺损均明显存在.3个月时,A、B组软骨修复组织弹性模量分别达到正常关节软骨的30.37%及43.82%,6个月时达到正常的62.69%及80.27%.6个月时,A组软骨修复组织GAG含量达到正常的78.03%,B组与正常组间差异无显著意义.含GFP标记细胞的修复标本经共聚焦显微镜观察可见:新生的软骨陷窝及松质骨小梁内均含有荧光标记的细胞.结论 BMSC在关节缺损内可分别向软骨细胞与成骨细胞分化,同时修复软骨与骨复合缺损,恢复关节正常结构;TGFβ1与地塞米松联合诱导可促进BMSC向软骨细胞分化,改善其修复关节缺损的效果.

诱导胚胎干细胞向软骨细胞分化研究进展

胚胎干细胞因其具有体外无限增殖能力和体内外分化发育的全能性,有望为细胞治疗或组织工程化组织构建提供可靠的种子细胞来源.如何诱导胚胎干细胞向目的细胞分化是目前面临的一大难题.首先回顾软骨细胞的体内发生、发育过程,继而对目前已知的能在体外培养环境中影响胚胎干细胞向软骨细胞分化的各类因素进行分析综述,并探讨进一步的研究方向.

TGF-β1基因转染对间充质干细胞生物学行为的影响

目的探讨转化生长因子β1(TGF-β1)基因转染对间充质干细胞(MSCs)增殖、向成软骨方向定向分化等生物学行为的调控作用及其机制.方法体外将具有促进MSCs增殖分化及抑制多种炎性介质活性等多重生物学效应的TGF-β1基因以不同剂量转入MSCs,通过免疫组化、RT-PCR、水貂肺上皮细胞生长抑制法、3H-TdR、Na235SO4掺人法、流式细胞仪、Ⅱ型胶原原位杂交及透射电镜等系列方法检测TGF-β1基因转染的瞬时和稳定表达情况,分析TGF-β1基因转染对MSCs增殖和向成软骨方向定向分化的调控及其作用机制.结果TGF-β1基因转人MSCs能获得瞬时及稳定表达,表达产物具有生物活性;3μl脂质体介导1μgTGF-β1基因转染能获得佳促MSCs增殖及蛋白多糖、Ⅱ型胶原合成效应;TGF-β1基因转染能显著抑制IL-1对羟脯氨酸合成的降解作用.结论MSCs能作为基因治疗的受体细胞并可稳定高效表达具有生物学活性的TGF-β1;通过增强增殖细胞核抗原表达来提高S期细胞DNA含量,促进软骨特异性细胞外基质合成,从而促进MSCs增殖并调控其向成软骨方向定向分化、抑制多种炎性介质生物学活性以保护关节软骨,使提高关节软骨缺损的修复质量成为可能.

ATDC5:一株反映软骨形成完整过程的细胞系

中医学认为,筋骨失养,系肝肾虚衰所致.补肾中药的某些有效成分具有与细胞因子、激素类似的生理活性和广泛的药理作用,不仅可用于骨性关节炎的治疗,而且在组织工程及干细胞工程领域有广泛的应用前景.AT-DC5细胞株来源于小鼠畸胎癌株AT805,作为一个前软骨细胞株其分化过程与软骨形成过程类似.在细胞因子、激素和无机磷酸盐等作用下,ATDC5细胞将发生增殖、聚集进而进入软骨细胞分化阶段,分化为增殖性软骨细胞.增殖性软骨细胞随后继续分化为肥大性软骨细胞,从而进入终末分化阶段,软骨基质发生矿化,终沉积成骨.通过从系统调节因子、局部调节因子和细胞培养条件三个方面,揭示ATDC5细胞增殖、分化与矿化的分子机制,为软骨发育研究及中药有效成分高通量筛选提供理论依据.

气管支气管骨软骨形成症合并甲状腺癌1例

rhBMPs在下颌骨重建中的临床应用

自1965年Urist发现脱钙骨基质的骨诱导成分-骨形态形成蛋白(bone morphogenetic proteins, BMPs)以来,学者们相继发现,BMPs在骨及软骨形成、胚胎发育等过程中有重要的作用~([1,2]).