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拉伸条件下聚二甲基硅氧烷表面粗糙度对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

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中国组织工程研究 2025年第10期29卷 1981-1989页

作者：胡泽遵杨反磊徐浩罗宗平苏州大学附属第一医院骨科研究所江苏省苏州市215000

背景:研究表明,机械刺激对骨髓间充质干细胞的谱系特异性分化至关重要。然而,机械拉伸条件下不同粗糙度表面的骨髓间充质干细胞成骨分化情况尚不清楚。目的:探讨拉伸条件下聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)表面粗糙度对骨髓... 详细信息

背景:研究表明,机械刺激对骨髓间充质干细胞的谱系特异性分化至关重要。然而,机械拉伸条件下不同粗糙度表面的骨髓间充质干细胞成骨分化情况尚不清楚。目的:探讨拉伸条件下聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)表面粗糙度对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响及作用机制。方法:通过不同目砂纸(120目、1 000目和10 000目)在PDMS表面构建3种不同粗糙度的形貌(PDMS-120M、PDMS-1000M和PDMS-10000M),与空气接触的PDMS表面作为对照组。采用RT-q PCR检测静态条件下和拉伸条件下(0%,2%,4%,6%拉伸幅度)不同粗糙度PDMS表面的骨髓间充质干细胞中成骨相关基因表达。采用RT-q PCR、Western blot检测2%拉伸条件下不同粗糙度表面骨髓间充质干细胞中SIRT1、成骨相关基因和蛋白表达,采用碱性磷酸酶染色、茜素红染色观察2%拉伸条件下不同粗糙度PDMS表面骨髓间充质干细胞的成骨分化能力。结果与结论:(1)静态条件下粗糙度为(13.51±2.11)μmPDMS-1000M表面的骨髓间充质干细胞成骨基因表达最高;(2)相对光滑PDMS表面的骨髓间充质干细胞在4%拉伸幅度条件下有更好的成骨分化效果,而PDMS-1000M表面的骨髓间充质干细胞在2%拉伸幅度条件下有更好的成骨分化效果;(3)在2%拉伸幅度条件下,粗糙度为(13.51±2.11)μm PDMS-1000M表面的骨髓间充质干细胞有更好的成骨分化效果,可能与激活SIRT1信号通路有关。

关键词：骨髓间充质干细胞成骨分化机械刺激机械拉伸粗糙度信号通路 SIRT1

人脐带间充质干细胞来源外泌体治疗SD大鼠骨质疏松性股骨骨折

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中国组织工程研究 2025年第31期29卷 6634-6641页

作者：卜宪敏梁迪张斌徐英杰丁豪吴彬田荣华济宁市第一人民医院病理科山东省济宁市272067 济宁医学院临床医学院山东省济宁市272067 济宁医学院附属医院检验科山东省济宁市272067 济宁医学院附属医院创伤骨科山东省济宁市272067

背景:人脐带间充质干细胞来源外泌体已广泛用于骨修复和重建研究,能显著促进成骨和血管生成。目的:探究人脐带间充质干细胞来源外泌体治疗骨质疏松性骨折的机制。方法:采用组织块培养法提取人脐带间充质干细胞及超速离心法提取人脐带间... 详细信息

背景:人脐带间充质干细胞来源外泌体已广泛用于骨修复和重建研究,能显著促进成骨和血管生成。目的:探究人脐带间充质干细胞来源外泌体治疗骨质疏松性骨折的机制。方法:采用组织块培养法提取人脐带间充质干细胞及超速离心法提取人脐带间充质干细胞来源外泌体并进行鉴定。30只12周龄雌性SD大鼠随机分为假手术组(6只)和去势组(24只)。去势组采用经典的去势法构建骨质疏松模型,术后12周随机选取去势组6只大鼠与假手术组6只大鼠行Micro-CT及苏木精-伊红染色进行模型验证。验证骨质疏松模型构建成功后,将去势组剩余18只大鼠随机分为3组,均构建骨质疏松性股骨骨折模型,骨折端分别注射PBS(PBS组)、1.5×10^(11)particles/mL(低浓度外泌体组)、3×10^(11)particles/mL(高浓度外泌体组)外泌体。骨折术后4周行影像学及组织学观察评估骨折愈合和骨组织血管生成情况。结果与结论:①大体标本观察:与PBS组相比,外泌体组骨折愈合速度明显增快,骨折端骨痂生成量显著增加;②X射线片评分:外泌体组显著高于PBS组,差异有显著性意义(P<0.05);③Micro-CT三维成像:与PBS组相比,外泌体组骨折愈合加快,骨痂生成量显著增加;外泌体组骨体积分数显著高于PBS组,差异有显著性意义(P<0.01);④苏木精-伊红染色和Masson染色:与PBS组相比,外泌体组有更多的骨小梁生成,有更多的新生骨组织生长;⑤免疫组织化学染色:与PBS组相比,外泌体组骨钙素与CD31的表达更加显著;高浓度外泌体组较低浓度外泌体组新生血管密度更大,骨痂生成量更多,骨折愈合增快,呈现浓度依赖性。结果表明,人脐带间充质干细胞来源外泌体可通过促进血管生成和成骨,最终促进骨质疏松性骨折修复,其机制可能与CD31和骨钙素表达增加有关。

关键词：骨质疏松性骨折人脐带间充质干细胞外泌体骨折愈合骨钙素 CD31

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鸽圆环病毒荧光定量PCR检测方法的建立及应用

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动物医学进展 2025年第1期46卷 68-73页

作者：刘存刘砚涵祝夕超李法凯张栋邵新宇田野孙圣福陈静山东省动物疫病预防与控制中心(山东省人畜共患病流调监测中心) 山东济南250100 莱州市程郭畜牧兽医站山东烟台261437 山东省农业科学院家禽研究所山东济南250023

为了建立鸽圆环病毒(PiCV)的快速检测方法,依据PiCV Rep基因的保守序列区域设计了荧光定量PCR的引物和探针,并建立了快速检测PiCV的荧光定量PCR方法。结果显示,构建的PiCV荧光定量PCR方法在1.44×10,1~1.44×10^(7)/μL拷贝标准品间具... 详细信息

为了建立鸽圆环病毒(PiCV)的快速检测方法,依据PiCV Rep基因的保守序列区域设计了荧光定量PCR的引物和探针,并建立了快速检测PiCV的荧光定量PCR方法。结果显示,构建的PiCV荧光定量PCR方法在1.44×10,1~1.44×10^(7)/μL拷贝标准品间具有良好的线性关系,线性相关系数达0.9866;该方法具有良好的敏感性,其检测病毒系列含量下限为14.4拷贝/μL;该方法特异性良好,与鸽新城疫病毒、鸽疱疹病毒、鸽腺病毒等病毒及鸽组织DNA不存在交叉反应;该方法重复性较好,批内重复试验变异系数均介于0.454%~0.473%,批间重复试验变异系数均介于0.367%~0.869%。与传统普通PCR方法相比,所建立的PiCV荧光定量PCR方法敏感性更高,临床样品PiCV检出率更高,两者检测符合率为93.75%。结果表明,所建立的PiCV荧光定量PCR方法为临床检测鸽圆环病毒提供了一种快速、灵敏的检测方法,为PiCV的流行病学调查和主动监测提供了技术支撑。

关键词：鸽圆环病毒荧光定量PCR Rep基因检测

小分子药物TD-198946促进大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化

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中国组织工程研究 2025年第13期29卷 2648-2654页

作者：杨超罗宗平苏州大学附属第一医院骨科苏州大学骨科研究所江苏省苏州市215006

背景:小分子药物TD-198946是一种能诱导干细胞形成软骨的高效软骨生成剂,但目前尚不清楚其对成骨分化的作用。目的:探讨小分子药物TD-198946促进大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的效果及其作用机制。方法:提取SD大鼠骨髓间充质干细胞,利用... 详细信息

背景:小分子药物TD-198946是一种能诱导干细胞形成软骨的高效软骨生成剂,但目前尚不清楚其对成骨分化的作用。目的:探讨小分子药物TD-198946促进大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的效果及其作用机制。方法:提取SD大鼠骨髓间充质干细胞,利用CCK-8法评估不同浓度TD-198946对骨髓间充质干细胞增殖的影响,确定TD-198946的最佳使用浓度;然后加入最适浓度TD-198946和成骨分化培养基对骨髓间充质干细胞进行成骨诱导;成骨诱导第3天用qRT-PCR检测碱性磷酸酶、Runt相关转录因子2、骨桥蛋白、骨钙蛋白、Ⅰ型胶原基因表达;成骨诱导第7天进行碱性磷酸酶染色,Western blot检测Runt相关转录因子2、Ⅰ型胶原、AKT、p-AKT、PI3K、p-PI3K蛋白表达;成骨诱导第21天进行茜素红染色。结果与结论:①CCK-8实验结果显示,100 nmol/L TD-198946能促进骨髓间充质干细胞增殖;②碱性磷酸酶染色及茜素红染色结果显示,TD-198946能促进大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化;③qRT-PCR结果显示,TD-198946可促进成骨相关基因碱性磷酸酶、Runt相关转录因子2、骨桥蛋白、骨钙蛋白、Ⅰ型胶原的表达;④Western blot结果显示,TD-198946可促进Runt相关转录因子2、Ⅰ型胶原以及p-PI3K、p-AKT蛋白表达。结果表明,小分子药物TD-198946可能通过激活PI3K/AKT信号通路,诱导大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化。

关键词：骨髓间充质干细胞 TD-198946 成骨分化 PI3K/AKT信号通路 AKT p-AKT

SphK1/S1P/S1PR2信号通路促进肌生成:运动改善骨骼肌健康的新视角

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中国组织工程研究 2025年第6期29卷 1265-1275页

作者：张文华李荀张伟超李欣颖马帼澳王孝强山东体育学院研究生教育学院山东省济南市250102 山东体育学院运动与健康学院山东省济南市250102

背景:近年来,运动改善骨骼肌的健康已成为学者们关注的一个重要研究内容,适宜的运动对骨骼肌具有积极的作用,其中在运动激活鞘氨醇激酶1(sphingosine kinase1,SphK1)/鞘氨醇-1-磷酸(sphingosine-1-phosphate,S1P)/鞘氨醇-1-磷酸受体2(sp... 详细信息

背景:近年来,运动改善骨骼肌的健康已成为学者们关注的一个重要研究内容,适宜的运动对骨骼肌具有积极的作用,其中在运动激活鞘氨醇激酶1(sphingosine kinase1,SphK1)/鞘氨醇-1-磷酸(sphingosine-1-phosphate,S1P)/鞘氨醇-1-磷酸受体2(sphingosine-1-phosphate receptor2,S1PR2)信号通路如何改善骨骼肌的健康,正受到科研人员的重视。目的:研究运动经SphK1/S1P/S1PR2信号通路如何改善骨骼肌的健康,探索治疗相关肌肉疾病的新方法,以改善人的骨骼肌健康。方法:检索Web of Science、PubMed、中国知网、万方和维普数据库从建库至今与文章主题相关的文献,以“signaling pathway,SphK1,S1P,S1PR2,skeletal muscle,satellite cell,myogenesis,exercise”为英文检索词,以“信号通路,SphK1,S1P,S1PR2,骨骼肌,卫星细胞,肌生成,运动”为中文检索词,最终纳入69篇文献进行分析。结果与结论:①SphK1/S1P/S1PR2信号通路是一个复杂的调控网络,通过SphK1催化产生的S1P,与S1PR2等受体的相互作用,触发下游信号转导过程,进而调控细胞、组织、器官和系统的多种生物学功能。②SphK1/S1P/S1PR2信号通路能调控卫星细胞增殖和成肌细胞分化,改善肌生成。③文章通过文献资料调研法分析了SphK1/S1P/S1PR2信号通路的生理基础以及运动对其影响的可能性。急性有氧运动可提高骨骼肌中SphK1的表达,人体和动物研究中已证实急性和长期运动均可提高骨骼肌中S1P水平,另外研究表明长期抗阻运动可提高S1PR2在骨骼肌中的表达,部分实验结果表明急性和长期运动对肌肉或者血液中S1P水平无显著影响,出现不同结果的原因可能是选择的研究对象、方式、强度及频率不同,而具体机制尚不明确。④研究认为,运动能够促进SphK1/S1P/S1PR2信号通路在骨骼肌中的表达,调控下游相关信号通路,并且针对这一信号通路的研究可能为骨骼肌疾病的治疗提供新的策略和方法,从而改善骨骼肌健康。⑤未来应深化对SphK1/S1P/S1PR2信号通路与骨骼肌健康关联的研究,进一步揭示其与卫星细胞、成肌细胞的调控关系及与上下游通路的相互作用,挖掘其临床应用价值,制定康复方案时考虑该通路变化,探索不同运动对该通路的影响机制,并将其作为潜在治疗靶点,结合人体肌肉模型提升研究深度和准确性。

关键词： SphK1/S1P/S1PR2信号通路骨骼肌运动肌生成卫星细胞成肌细胞机制

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青少年特发性脊柱侧弯治疗的可视化分析

中国组织工程研究 2025年第3期29卷 645-653页

作者：郑晓东高山韩文瑾刘立俊贾梦龙于龙潭山东中医药大学第一临床医学院山东省济南市250199 潍坊市中医院山东省潍坊市261041 西安交通大学医学部陕西省西安市710061

背景:目前脊柱侧弯发病率正在逐年上升,尤以青少年特发性脊柱侧弯最为常见。因此加强对青少年脊柱侧弯治疗的研究就显得越来越重要。目的:旨在总结全球关于青少年特发性脊柱侧弯治疗研究的现状、热点、新兴趋势以及前沿,为今后相关的研... 详细信息

背景:目前脊柱侧弯发病率正在逐年上升,尤以青少年特发性脊柱侧弯最为常见。因此加强对青少年脊柱侧弯治疗的研究就显得越来越重要。目的:旨在总结全球关于青少年特发性脊柱侧弯治疗研究的现状、热点、新兴趋势以及前沿,为今后相关的研究提供参考及指导。方法:从Web of Science核心集数据库中检索2013-2023年有关青少年特发性脊柱侧弯治疗的文献。运用CiteSpace 6.2.R1软件对国家、机构、作者和关键词进行可视化分析。结果与结论:①共纳入561篇英文文献,在国家、机构及作者分析中,美国的贡献最为突出,南京大学及Qiu Yong(南京大学医学院附属鼓楼医院)是发文量最多的机构及作者,发文量最多的学术期刊是《European Spine Journal》。②在被引用文献分析中,引用量前10位的文章主要描述了手术治疗与保守治疗对于改善青少年特发性脊柱侧弯的效果,尤以改善患者曲度为著,③通过对高被引文章进行归纳总结以及对关键词聚类、关键词突现进行深入挖掘发现,目前的研究热点是Cobb角与治疗方法选择的关系、运动疗法的治疗效果与椎体后路融合术的治疗效果。④对于不同曲度的患者,预后情况是否一致未有深入研究,以及青少年特发性脊柱侧弯的病因尚未明确,因此曲率与预后的关系以及青少年特发性脊柱侧弯的病因可能是未来新的研究趋势。

关键词：文献计量学青少年特发性脊柱侧弯治疗 CiteSpace 可视化分析 Cobb角热点趋势

全生育期增温对济麦229生长发育、旗叶和产量的影响

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麦类作物学报 2025年第1期45卷 63-72页

作者：黄金鑫刘百川展晓孟张玉梅郭雷李丹萍刘秀坤刘建军李豪圣赵振东高欣曹新有青岛农业大学农学院山东青岛266109 山东省农业科学院作物研究所/山东省农业科学院/小麦玉米国家工程研究中心/小麦育种全国重点实验室/农业农村部黄淮北部小麦生物学与遗传育种重点实验室/山东省小麦技术创新中心山东济南250100

为探究气候变暖对强筋优质小麦生长发育和产量的影响及机理,以强筋优质小麦济麦229为试验材料,以田间自然温度生长的小麦为对照,研究了全生育期增温对济麦229生长发育、旗叶衰老特性和产量的影响。结果表明,与对照相比较,全生育期增温... 详细信息

为探究气候变暖对强筋优质小麦生长发育和产量的影响及机理,以强筋优质小麦济麦229为试验材料,以田间自然温度生长的小麦为对照,研究了全生育期增温对济麦229生长发育、旗叶衰老特性和产量的影响。结果表明,与对照相比较,全生育期增温使济麦229营养生长阶段的分蘖数、株高、倒一叶面积、叶绿素含量和地上部干物质积累量显著增加,加快了花后旗叶面积和叶绿素含量的降低速度,减少干物质向穗部转运量;增温对济麦229孕穗期和开花期旗叶SOD、POD和CAT活性影响较小,旗叶中MDA和脯氨酸含量较低,但花后旗叶SOD活性显著增加,POD和CAT活性不同程度降低,导致MDA、脯氨酸含量和相对电导率增加;增温使济麦229的穗数和千粒重分别降低了20.3%和10.0%,产量减少了24.1%,对穗粒数的影响不显著。综上,全生育期增温可促进济麦229的营养生长,不利于生殖生长阶段小麦旗叶的光合作用和抗氧化作用,导致旗叶加速衰老和产量降低。

关键词：小麦全生育期增温分蘖旗叶抗氧化产量

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生物医学领域碳纳米材料10年研究前沿与热点

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中国组织工程研究 2025年第4期29卷 752-760页

作者：党小雯黄海量黄雷王亚洁山东中医药大学康复医学院山东省济南市250355

背景:生物医学领域碳纳米材料的研究蓬勃发展,相关科研成果逐年增加,但此领域的年发文量、国家、机构、作者的研究情况及研究热点与趋势等内容的可视化分析相对匮乏。目的:展现生物医学领域碳纳米材料研究现状,揭示主要的研究主体,探索... 详细信息

背景:生物医学领域碳纳米材料的研究蓬勃发展,相关科研成果逐年增加,但此领域的年发文量、国家、机构、作者的研究情况及研究热点与趋势等内容的可视化分析相对匮乏。目的:展现生物医学领域碳纳米材料研究现状,揭示主要的研究主体,探索研究热点及发展趋势,为此领域未来发展提供参考。方法:以Web of Science核心集数据库为文献来源,检索2012-2023年生物医学领域碳纳米材料的相关文献,运用Citespace软件以国家、机构、作者、关键词、共被引为节点生成知识图谱并进行可视化分析。结果与结论:①共纳入2932篇文献,碳纳米材料在医学领域年发文量多且增长速度较快;美国发文量较多;中国是该领域的新兴力量,发文量虽然最多,但研究水平和影响力还有待提高;中国科学院是最大的合作网络机构,主要以国内机构为合作对象,缺少与国外知名单位的合作。②关键词分析显示,碳点的绿色合成方式及应用是近年来的研究热点;其次碳纳米材料与癌症光疗、免疫疗法相结合的新方法是未来研究中的重点方向。③共被引动态发展趋势提示,组织工程是生物医学领域碳纳米材料的热点研究主题,主要包括碳纳米材料对于心脏和神经组织修复和再生的研究以及作为3D和4D生物打印的生物墨水添加剂。④未来随着生物医学领域朝着以治疗为中心的精准方向发展,科研人员应加快创建科学有效的碳纳米材料与科技、新型聚合物或有机分子及新治疗方法等结合形成的碳基体系,发挥碳纳米材料的最大效应。

关键词：碳纳米材料生物医学可视化共被引文献计量学生物安全性研究热点癌症组织工程 Citespace

水凝胶:口腔颌面部组织缺损修复中的作用与问题

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中国组织工程研究 2025年第10期29卷 2178-2188页

作者：伍志鑫蒋雯雯詹健辉李杨书润任文燕王一宇济宁医学院口腔医学院山东省济宁市272067 济宁医学院临床医学院山东省济宁市272067

背景:水凝胶因优越的机械及生物性能在生物医学领域占据独特优势,已成为研究热点。目前水凝胶相关研究涉及组织工程和创口敷料等方面。目的:综述水凝胶的优势性能与在口腔颌面部缺损修复领域中的应用研究进展,探讨水凝胶目前在应用推广... 详细信息

背景:水凝胶因优越的机械及生物性能在生物医学领域占据独特优势,已成为研究热点。目前水凝胶相关研究涉及组织工程和创口敷料等方面。目的:综述水凝胶的优势性能与在口腔颌面部缺损修复领域中的应用研究进展,探讨水凝胶目前在应用推广中的局限以及在此领域所面临的挑战,为未来研究方向提供新思路。方法:利用计算机检索Pub Med、中国知网、万方数据库发表的相关文献,检索词为“水凝胶,口腔颌面部缺损,机械性能,组织工程,创口敷料”“hydrogel,oral and maxillofacial defects,mechanical properties,guided tissue regeneration,wound dressing”。通过阅读文题和摘要进行初步筛选,排除与文章主题不相关的文献,根据纳入标准和排除标准,最终纳入108篇文献进行结果分析。结果与结论:(1)水凝胶具有良好的生物学活性、机械可控性及刺激响应等优势性能。(2)聚合物、金属和陶瓷联合制备的水凝胶复合物具有适当的机械性能、生物降解性以及可控的释放速率,契合颌面骨组织工程的需求。(3)纤维蛋白基水凝胶可填充穿过神经缺损区域的中空神经导管并促进轴突再生和生长从而恢复颌面神经功能。(4)控制纳米材料和水凝胶的相互作用可以改善肌纤维定向结构的形成以促进颌面肌组织再生。(5)多糖水凝胶,因具有控制药物递送和携带生物活性分子等作用,并且与其他材料联合应用可以产生与细胞外基质相匹配的最佳支架,因此逐渐成为修复不规则牙周缺损的首选。(6)磷酸钙或碳酸钙基水凝胶中填充不规则形状或精细的组织缺损并使牙体硬组织再矿化,自组装水凝胶制备简便且生物活性优良。(7)唾液腺来源的细胞外基质样凝胶有望参与许多唾液腺疾病的治疗。(8)水凝胶可作为伤口敷料结合生物黏合剂、脱细胞生物材料、抗微生物和抗氧化剂或干细胞等而被广泛用于治疗各种伤口。(9)纤维蛋白基水凝胶在口腔颌面部缺损修复中最具潜力,其具有优良的生物相容性、柔韧性和可塑性,可与细胞、细胞外基质蛋白和各种生长因子结合,能够促进间充质干细胞的成骨分化、轴突的再生与生长、血管生成、肌管分化、唾液腺组织再生和牙周组织再生,在口腔颌面部缺损组织的修复中具有广泛前景。然而其治疗效果取决于所携带物质的功能,复杂的制备工艺、安全性和长期疗效以及口腔颌面特殊的解剖结构是阻碍推广的难题,这也为未来的研究提供了方向。

关键词：水凝胶口腔颌面部缺损骨组织工程生物材料创口敷料机械性能刺激响应综述