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Wharton’s jelly MSC-derived extracellular vehicles-loaded hyaluronic acid-alginate adhesives for treatment of osteoarthritis

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Journal of Materials Science & Technology 2023年第11期142卷 240-252页

作者： Yanhong Zhao Xige Zhao Hainan Xu Yi Xing Tengling Wu Xun Sun mingjie kuang Xinlong Ma Wenguang Liu Qiang Yang School and Hospital of Stomatology Tianjin Medical UniversityTianjin 300070China School of Materials Science and Engineering Tianjin Key Laboratory of Composite and Functional MaterialsTianjin UniversityTianjin 300350China Department of Spine Surgery Tianjin HospitalTianjin UniversityTianjin 300211China Laboratory of Molecular Signaling and Stem Cells Therapy Molecular Laboratory for Gene Therapy and Tooth RegenerationBeijing Key Laboratory of Tooth Regeneration and Function ReconstructionCapital Medical University School of StomatologyBeijing 100050China Department of Orthopedics the Provincial Hospital Affiliated to Shandong UniversityShandong 250014China

The repair of cartilage injury caused by osteoarthritis(OA)has long plagued *** stem cell(MSC)-derived small extracellular vesicles(sEVs)show great potential in cartilage regeneration and immunoregulation to realise cell-free ***,unprotected sEVs are prone to be washed away by the flow of fluids and degraded in *** this work,we successfully revealed that human Wharton’s jelly of umbilical cord-derived MSC(hWJMSC)sEVs promote proliferation,inhibit apoptosis,and attenuate the inflammation of chondrocytes in *** light of the long period required for cartilage regeneration,we synthesised an injectable and adhesive aldehyded sodium alginate crosslinked acylhydrazide-modified hyaluronic acid(ALG-CHO/HHA)hydrogel loaded with sEVs to boost the reparative effect of the *** hydrogel-bearing sEVs was injected into cartilage defects where they adhered to the cartilage *** this configuration,the sEVs were delivered in a sustainable manner with the degradation of the hydrogel at the injury sites,thus contributing to highly efficient cartilage repair by regulating the regenerative and immune *** ALG-CHO/HHA-sEV platform meets the clinical demand for long-lasting repair with a single ***,this work provides a new idea and theoretical basis for the clinical application of sEVs in the treatment of OA.

关键词： Extracellular vesicles Hydrogel Osteoarthritis Cartilage regeneration

距骨颈骨折双螺钉固定力学稳定性的三维有限元分析

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中华创伤杂志 2019年第6期35卷 543-548页

作者：范峥睿王颖匡明杰孙磊卢斌马剑雄马信龙天津医科大学总医院骨科 300052 天津医院骨科研究所 300050 天津大学天津医院骨科研究所 300050

目的对距骨颈骨折后双螺钉内固定方法进行三维有限元分析,探究不同入路放置方式的双螺钉内固定方法的力学稳定性及骨折断面最佳的生物力学环境,为临床内固定物的选用提供可靠的力学论据。方法将获取的健康成年男性踝关节CT数据导入Mimic... 详细信息

目的对距骨颈骨折后双螺钉内固定方法进行三维有限元分析,探究不同入路放置方式的双螺钉内固定方法的力学稳定性及骨折断面最佳的生物力学环境,为临床内固定物的选用提供可靠的力学论据。方法将获取的健康成年男性踝关节CT数据导入Mimics软件进行踝关节模型的三维重建,通过Geomagic软件对模型进行拟合曲面等处理后,将模型导入Solidwork软件分别建立距骨颈骨折模型及设计相应的螺钉内固定物,分别以前向后平行双螺钉、前向后交叉双螺钉、后向前平行双螺钉及后向前交叉双螺钉四种内固定与距骨颈骨折模型进行装配,继而在前处理软件Hypermesh 13.0中对其进行网格划分,最后导入Abaqus 6.14进行分析计算,探究不同固定方式下拉力螺钉的Von Mises应力分布和骨折断端应力分布及位移。结果在四组内固定骨折断端的位移云图及应力云图中,前向后平行和交叉双螺钉固定组骨折断端位移峰值分别为0.399 3 mm、0.418 6 mm,压力峰值分别为7.721 MPa、8.124 MPa。后向前平行和交叉双螺钉组固定骨折断端位移分别为0.418 3 mm、0.418 5 mm,骨折端压力峰值分别为4.848 MPa、5.692 MPa。在四种内固定的螺钉应力云图中,前向后平行和交叉双螺钉固定组的螺钉Von Mises应力峰值分别为45.11 MPa、50.18 MPa,后向前平行和交叉双螺钉固定组的螺钉Von Mises应力峰值分别为30.65 MPa、37.68 MPa。结论后向前平行双螺钉固定时骨折断面接触应力最小,螺钉受力最分散,峰值最小。在使用螺钉内固定时,后向前置钉方式优于前向后置钉方式,平行双螺钉固定所受应力优于交叉双螺钉固定。

关键词：距骨骨折固定术,内有限元分析成像,三维

二甲双胍抑制骨细胞ROS产生及激活AKT信号通路改善糖皮质激素性骨质疏松

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第三军医大学学报 2019年第1期41卷 41-47页

作者：黄颖匡明杰李云洁赵僖格钟馨桐单敏慧杨强赵艳红天津医科大学口腔医学院正畸科天津300070 天津医科大学总医院骨科天津300070 天津大学天津医院脊柱一科天津300070

目的探究二甲双胍改善糖皮质激素诱发骨质疏松(glucocorticoid induced osteoporosis,GIOP)的作用机制。方法分别用地塞米松(dexamethasone,DEX,10μmol/L),DEX(10μmol/L)+二甲双胍(1 mmol/L)处理MLO-Y4骨细胞,设置空白对照,分别用DCFH-DA探针测定骨细胞内ROS水平差异,Western blot检测AKT和Caspase-3蛋白表达差异,CCK-8实验检测细胞增殖活性,TUNEL染色评估细胞凋亡状态,RT-PCR检测SOD2和Cat相关mRNA表达。构建大鼠GIOP动物模型,通过micro-CT检测相关骨代谢参数值,评估二甲双胍对GIOP大鼠成骨作用的影响。结果细胞增殖毒性实验显示DEX可降低骨细胞增殖活性,与空白对照组比较差异有统计学意义(P <0. 05),DEX+二甲双胍组细胞增殖活性与空白对照组比较无明显差异。DCFH-DA探针免疫荧光染色显示,空白对照组和DEX+二甲双胍组细胞内ROS水平没有明显差异,而DEX组ROS水平明显高于其他两组,且RT-PCR显示SOD2和Cat mRNA的表达在DEX组中明显降低(P <0. 05),表明酶抗氧化系统的缺陷。TUNEL染色显示DEX组细胞凋亡数量明显增加,而DEX+二甲双胍组和空白对照组无明显差异,且DEX组的Caspase-3表达明显高于DEX+二甲双胍组和空白对照组,表明二甲双胍可以在DEX处理期间减少细胞凋亡数量。与DEX组相比,DEX+二甲双胍组中AKT蛋白高表达,说明二甲双胍可能激活AKT通路。与空白对照组相比,DEX组的显微结构参数值骨小梁厚度(TB. TH)、相对骨体积或骨体积分数(BV/TV)和骨小梁数量(TB. N)均显著降低(P <0. 05),参数骨小梁分离度(Tb. Sp)显著升高(P <0. 05),但DEX+二甲双胍组与空白对照组比较参数值无明显差异。结论二甲双胍可降低糖皮质激素引起的细胞ROS水平升高,激活AKT信号通路,抑制蛋白水解酶Caspase-3的活性,调控骨细胞增殖凋亡并改善糖皮质激素诱发骨质疏松骨代谢。

关键词：糖皮质激素诱发骨质疏松二甲双胍活性氧 AKT信号通路

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淫羊藿治疗骨质疏松的研究进展

中国中西医结合急救杂志 2017年第4期24卷 445-448页

作者：张禄锴马剑雄匡明杰赵杰卢斌王颖孙磊马信龙天津市天津医院骨科研究所天津300050 天津中医药大学研究生院天津300193

骨质疏松是一种以骨密度减小、骨折风险增加为特征的全身代谢性疾病.骨质疏松的治疗药物一直是研究热点,中医药在治疗骨质疏松方面有着独特的优势.大量实验证明淫羊藿具有一定的抗骨质疏松作用,本文就围绕淫羊藿的药理成分、实验研究及... 详细信息

骨质疏松是一种以骨密度减小、骨折风险增加为特征的全身代谢性疾病.骨质疏松的治疗药物一直是研究热点,中医药在治疗骨质疏松方面有着独特的优势.大量实验证明淫羊藿具有一定的抗骨质疏松作用,本文就围绕淫羊藿的药理成分、实验研究及临床试验展开综述.

关键词：淫羊藿骨质疏松综述

高分辨率外周定量计算机断层扫描评估骨小梁微结构和骨强度的研究进展

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生物医学工程学杂志 2018年第3期35卷 468-474页

作者：马剑雄赵杰何伟伟匡明杰陈恒亭张禄凯孙磊崔玉红马信龙王颖天津大学机械学院天津300072 天津市天津医院骨科研究所天津300211 天津大学天津医院骨科研究所天津300211

骨小梁微结构是决定骨强度及其生理功能的重要因素,而普通X线与计算机断层扫描(CT)检查不能精确反映骨小梁的真实微结构。高分辨率外周定量计算机断层扫描(HR-p QCT)是近年来新兴的一项影像学检测技术,能够定性、定量测量体内骨小梁三... 详细信息

骨小梁微结构是决定骨强度及其生理功能的重要因素,而普通X线与计算机断层扫描(CT)检查不能精确反映骨小梁的真实微结构。高分辨率外周定量计算机断层扫描(HR-p QCT)是近年来新兴的一项影像学检测技术,能够定性、定量测量体内骨小梁三维微结构和体积骨矿物质密度,具有极高的精度和相对低剂量的辐射。这种新型成像工具有利于我们更加深入地认识骨小梁微结构,利用HR-p QCT数据进行有限元分析建模计算,能够准确预测骨强度,结合三维重建图像及骨小梁微结构参数还能够评估骨质疏松和骨折风险。在本综述中,我们总结了HR-p QCT的技术流程、数据参数及其临床应用等内容,以期为HR-p QCT的普及和广泛应用提供一定参考。

关键词：高分辨率外周定量计算机断层扫描骨小梁微结构骨密度骨强度

全膝关节置换围术期持续股神经阻滞与患者自控镇痛效果的Meta分析

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中华创伤杂志 2017年第9期33卷 792-800页

作者：张禄锴马剑雄匡明杰卢斌王颖李风波赵杰范峥睿马信龙天津医院骨科研究所天津300050 天津中医药大学研究生院

目的评价全膝关节置换（TKA）围术期应用持续股神经阻滞（CFNB）或患者自控镇痛（PCA）方式缓解术后疼痛的有效性，为手术医师在围术期镇痛方式的选择提供依据。方法检索Cochrane Library、Embase、PubMed和万方、维普及中国知网等数据... 详细信息

目的评价全膝关节置换（TKA）围术期应用持续股神经阻滞（CFNB）或患者自控镇痛（PCA）方式缓解术后疼痛的有效性，为手术医师在围术期镇痛方式的选择提供依据。方法检索Cochrane Library、Embase、PubMed和万方、维普及中国知网等数据库有关在TKA围术期应用CFNB和PCA的临床随机对照试验（RCT），根据Cochrane系统评价手册对纳入的文献进行评分，使用RevMan5．3软件进行Meta分析，比较两种镇痛方式在术后视觉模拟评分（VAS）、美国特种外科医院（HSS）膝关节评分、麦考斯特大学骨关节炎指数（WOMAC）评分、患者满意度、并发症发生（恶心、呕吐、头晕、嗜睡、皮肤瘙痒等）方面差异有无统计学意义。结果最终纳入24篇文献，其中英文文献13篇，中文文献11篇，纳入患者1896例，使用CFNB946例，使用PCA950例。合并结果显示CFNB可降低术后制动状态下VAS（MD=-1．28，95％CI-1．56，-1．00，P〈0．05），运动状态下VAS（MD=-0．98，95％CI-1．38，-0．58，P〈0．05），提高术后HSS膝关节评分（MD=2．13，95％CI 0．12，4．14，P〈0．05），降低WOMAC（MD=-0．97，95％CI-1．83，-0．11，P〈0．05），提高患者的满意度（RR=1．27，95％CI 1．10，1．46，P〈0．05），同时降低恶心、呕吐、头晕、嗜睡、皮肤瘙痒等并发症发生（RR：0．32，95％C10．24，0．43，P〈0．05）。结论与PCA相比，TKA围术期使用CFNB镇痛可降低术后疼痛，提高术后膝关节功能评分，增加患者对手术的满意度，同时降低术后并发症的发生率。

关键词：关节成形术置换膝随机对照试验镇痛 Meta分析

Gamma钉与InterTan髓内钉固定治疗股骨转子间骨折的生物力学性能比较

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中华创伤骨科杂志 2017年第8期19卷 708-713页

作者：匡明杰马剑雄董强孙磊卢斌王颖赵杰付林何伟伟马信龙天津医科大学总医院 300052 天津医院骨科研究所 300211

目的比较第3代Gamma钉与InterTan髓内钉固定治疗股骨转子间骨折的生物力学性能。方法选用12根第4代人工合成模型骨，随机分为A、B、C、D4组（n=3）。A、B组制作稳定型股骨转子间骨折（AO分型为31-A1．1型）模型，C、D组制作不稳定型股... 详细信息

目的比较第3代Gamma钉与InterTan髓内钉固定治疗股骨转子间骨折的生物力学性能。方法选用12根第4代人工合成模型骨，随机分为A、B、C、D4组（n=3）。A、B组制作稳定型股骨转子间骨折（AO分型为31-A1．1型）模型，C、D组制作不稳定型股骨转子间骨折（AO分型为31-A2．3型）模型，分别用Gamma钉（A、C组）和InterTan髓内钉（B、D组）固定并进行生物力学测试。结果对于稳定型股骨转子间骨折模型：随着轴向压力逐级增加，头下沉位移呈增大趋势；随着扭转角度的逐渐增大，扭矩也呈逐渐增大趋势，A组与B组的头下沉位移、扭矩比较差异均有统计学意义（P〈0．05）。A组与B组的最大破坏载荷平均分别为（5855．5±627．8）、（5547．1±365．4）N，差异无统计学意义（P〉0．05）。对于不稳定型股骨转子间骨折：当轴向载荷为500、600、700N时，C组与D组的头下沉位移比较差异均无统计学意义（P〉0．05）；而当轴向载荷大于800N时，C组与D组的头下沉位移比较差异有统计学意义（P〈0．05）。随着扭转角度的逐渐增大，C组与D组的扭矩也呈增大趋势，同一扭转角度下两组之间扭矩比较差异均有统计学意义（P〈0．05）。C组与D组的最大破坏载荷平均分别为（2781．5±600．6）、（3150．5±633．8）N，差异有统计学意义（P〈0．05）。结论对于稳定型股骨转子间骨折模型，InterTan髓内钉和Gamma钉的生物力学性能相差不大；在不稳定型股骨转子间骨折模型中，InterTan髓内钉的生物力学稳定性明显优于Gamma钉。

关键词：髋骨折骨折固定术,髓内骨钉生物力学

全膝关节置换术中膝关节周围注射药物镇痛的有效性和安全性Meta分析

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中医正骨 2017年第8期29卷 42-47页

作者：张禄锴马剑雄匡明杰赵杰马信龙天津市天津医院天津300211

目的:系统评价全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)中膝关节周围注射药物镇痛的有效性和安全性。方法:应用计算机检索Cochrane Library、Pub Med、Embase、CNKI、CBM、Wan Fang Data、VIP建库至2017年3月29日国内外公开发表的... 详细信息

目的:系统评价全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)中膝关节周围注射药物镇痛的有效性和安全性。方法:应用计算机检索Cochrane Library、Pub Med、Embase、CNKI、CBM、Wan Fang Data、VIP建库至2017年3月29日国内外公开发表的所有TKA术中膝关节周围注射药物(注射组)与未注射药物(未注射组)镇痛的随机对照研究文献。由2位研究人员独立对检索到的文献进行筛选与质量评价,采用Revman5.3软件进行Meta分析。结果:共检索出281篇文献,经逐层筛选最终纳入10篇文献,中文文献5篇、英文文献5篇。共涉及700例患者,注射组349例、未注射组351例。Meta分析结果显示,注射组术后制动状态疼痛视觉模拟评分和运动状态疼痛视觉模拟评分均低于未注射组[WMD=-0.78,95%CI(-1.06,-0.50);WMD=-1.36,95%CI(-1.66,-1.07)];注射组术后3 d时的膝关节活动度大于未注射组[WMD=5.84,95%CI(0.47,11.21)];注射组患者术后达到屈膝90°和伸直膝关节所用时间均比未注射组少[WMD=-2.92,95%CI(-4.96,-0.88);WMD=-19.77,95%CI(-24.89,-14.64)];注射组术后恶心、呕吐的发生率低于未注射组[RR=0.56,95%CI(0.35,0.87)];2组术后深静脉血栓发生率和切口感染发生率比较,组间差异均无统计学意义[RR=0.89,95%CI(0.37,2.16);RR=1.00,95%CI(0.38,2.61)]。结论:TKA术中膝关节周围注射镇痛药物能有效缓解疼痛、促进膝关节功能恢复,而且安全性较高。

关键词：关节成形术,置换,膝 Meta分析系统评价麻醉,局部

唑来膦酸抑制RAW264.7细胞系分化的最佳浓度体外实验

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中华老年骨科与康复电子杂志 2018年第1期4卷 4-8页

作者：张禄锴马剑雄赵杰匡明杰卢斌王颖孙磊马信龙天津市天津医院骨科研究所 300211 天津中医药大学研究生院 300193 天津市天津医院 300142

目的观察唑来膦酸盐对RAW264.7细胞系毒性作用的浓度范围和抑制RAW264.7分化为破骨细胞的最佳实验浓度。方法以小鼠前破骨细胞系RAW264.7为研究对象,应用MTT法检测唑来膦酸盐对小鼠前破骨细胞系RAW264.7的毒性作用范围。使用TARP染色法... 详细信息

目的观察唑来膦酸盐对RAW264.7细胞系毒性作用的浓度范围和抑制RAW264.7分化为破骨细胞的最佳实验浓度。方法以小鼠前破骨细胞系RAW264.7为研究对象,应用MTT法检测唑来膦酸盐对小鼠前破骨细胞系RAW264.7的毒性作用范围。使用TARP染色法观察不同浓度的唑来膦酸盐作用下破骨细胞的生成数目。结果体外培养24 h后,酶联免疫反应吸光度结果显示,10^(-3)mol/L(0.511±0.920),10^(-4)mol/L(0.615±0.577)唑来膦酸对小鼠前破骨细胞系RAW264.7增殖有毒性作用,与空白对照组(0.789±0.061)相比,差异有统计学意义(F=5.880,P<0.01)。TRAP染色破骨细胞计数结果显示:10^(-5)mol/L(8.333±0.817)、10-6mol/L(10.400±1.817)、10-7mol/L(11.250±2.750)及10-8mol/L(11.143±1.864)唑来膦酸盐实验组破骨细胞数与空白对照组破骨细胞数(13.833±2.483)相比,差异具有统计学意义(F=27.972,P<0.05),且呈浓度依赖性,当唑来膦酸盐浓度为10^(-5)mol/L时,抑制效果最明显(P<0.01)。结论唑来膦酸盐抑制RAW264.7细胞系分化为破骨细胞的最佳体外实验浓度为10^(-5)mol/L。

关键词：唑来膦酸破骨细胞细胞分化细胞毒性 RAW264.7