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叉头框转录因子O1信号通路与骨代谢

中国组织工程研究 2025年第9期29卷 1923-1930页

作者：赵济宇王少伟山西医科大学山西省太原市030001 山西医科大学第二医院骨科山西省太原市030001

背景:在骨骼中,各种内源性或者外源性刺激会引起骨代谢失衡,导致骨量和骨强度的变化,进而引起骨关节炎、骨质疏松症等一系列骨相关疾病。在这个过程中,叉头框转录因子O1(Forkhead box transcription factor O1,FoxO1)起到了重要作用,Fo... 详细信息

背景:在骨骼中,各种内源性或者外源性刺激会引起骨代谢失衡,导致骨量和骨强度的变化,进而引起骨关节炎、骨质疏松症等一系列骨相关疾病。在这个过程中,叉头框转录因子O1(Forkhead box transcription factor O1,FoxO1)起到了重要作用,FoxO1可以通过调节氧化应激、细胞增殖、分化和凋亡来调控骨代谢。目的:文章以FoxO1为中心,通过总结其上下游的调节机制,为未来治疗骨相关疾病提供新的思路。方法:以“FoxO1,骨”为检索词在中国知网和万方医学数据库进行检索,以“FoxO1,Bone,Skeleton”为检索词在PubMed和Web of Science数据库进行检索,排除陈旧、重复、质量较差以及不相关的文献,最终纳入56篇文献进行综述分析。结果与结论:①FoxO1通过增加Runt相关转录因子2、碱性磷酸酶和骨钙素的表达,促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,通过抑制过氧化物酶体增殖激活受体γ,将骨髓间充质干细胞由成脂分化向成骨分化转化,从而增加骨形成。此外,FoxO1还可以通过增加成骨细胞的数量来影响骨形成。②抑制骨髓单核-巨噬细胞中的FoxO1可以导致巨噬细胞集落刺激因子、核因子κB受体激活剂配体以及活化T细胞核因子1表达减少,促进破骨细胞表达更多的FoxO1,从而抑制破骨细胞分化。此外,直接激活FoxO1也可以抑制破骨细胞分化并减弱破骨细胞的活性。③增加软骨细胞内的FoxO1水平可以起到调节软骨细胞稳态、保护软骨细胞免受氧化应激损伤、促进自噬相关基因的表达和软骨细胞分泌蛋白多糖4的作用。④文章详细介绍了FoxO1在不同骨细胞中调节的分子机制,更加全面、深入地阐述了FoxO1在治疗骨相关疾病中的关键作用,为治疗骨关节炎、骨质疏松症及骨折愈合延迟等多种骨相关疾病提供新的思路。

关键词： FoxO1 骨代谢氧化应激成骨细胞破骨细胞软骨细胞骨关节炎骨质疏松症骨折愈合

金属有机框架材料在骨组织工程和骨科疾病治疗中的多重应用

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中国组织工程研究 2025年第10期29卷 2151-2161页

作者：刘云翔张晓玉李昊张荣李利平陈崇伟山西医科大学第二医院骨科山西省太原市030001 山西医科大学医学影像学院山西省太原市030001 山西白求恩医院(山西医学科学院同济山西医院) 山西医科大学第三医院山西省太原市030032

背景:金属有机框架材料因其可调节的孔隙率、较大的表面积、生物相容性良好和结构多样等独特的性质在骨组织工程和骨疾病治疗中展现出巨大的应用前景。目的:综述金属有机框架材料在骨修复、关节炎、骨感染和骨肿瘤中的研究进展、运用及... 详细信息

背景:金属有机框架材料因其可调节的孔隙率、较大的表面积、生物相容性良好和结构多样等独特的性质在骨组织工程和骨疾病治疗中展现出巨大的应用前景。目的:综述金属有机框架材料在骨修复、关节炎、骨感染和骨肿瘤中的研究进展、运用及优缺点,为后续研究提供参考及策略。方法:检索Web of science、Pub Med和中国知网数据库,英文检索词为“Metal-Organic Frameworks,MOFs,Orthopedics,Bone Repair,Bone Regeneration,Orthopaedic Applications,Bone Tissue Engineering,Bone Infection,Arthritis,Bone Tumor,Osteosarcoma”,中文检索词为“金属有机框架,骨科,骨修复,骨再生,骨科应用,骨组织工程,骨感染,关节炎,骨肿瘤,骨肉瘤”,检索了2015-2023年的相关文献。根据纳入与排除标准对所有文献进行初筛后,最终纳入72篇文章进行综述。结果与结论:(1)在促进骨修复过程中,金属有机框架材料中的金属离子中心能够激活相应信号通路,从而通过促进成骨基因的表达、抑制破骨细胞、促进血管生成、加速骨矿化进程4个方面促进成骨,因此,以钙、锶、钴、铜和镁离子等金属离子作为金属中心的金属有机框架材料在改善骨缺损植入物的性能方面具有很大潜力。(2)以锌/钴金属有机框架为代表的金属有机框架材料能发挥类细胞保护酶的活性,清除活性氧,促进软骨再生,与天然酶相比具有不易失活和更好的稳定性等优势。(3)锌基金属有机框架材料凭借宽带隙、光生载流子的有效分离迁移以及高稳定性的特点,在光催化领域表现出色,广泛用于细菌及肿瘤细胞的杀灭。(4)双金属金属有机框架材料由于额外金属的掺杂,导致结构性能发生优化而具有关键优势,例如锌/镁金属有机框架74具有更高的稳定性进而实现持续抗菌,钽/锆金属有机框架光吸收能力及光催化效率的增加,成为了放疗增敏剂。(5)然而,金属有机框架材料在临床应用中仍面临诸如药物释放的不确定性、生物体内安全性及长期存在可能诱发的免疫反应等挑战.

关键词：金属有机框架材料骨组织工程骨修复骨感染关节炎骨肿瘤 MOFs

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生物3D打印仿生支架促进肩袖损伤后的愈合

中国组织工程研究 2025年第22期29卷 4761-4770页

作者：徐杰酒精卫刘海峰赵斌山西医科大学第二医院骨科山西省太原市030000 骨与软组织损伤修复山西省重点实验室山西省太原市030000

背景:大多数肩袖损伤发生于冈上肌腱,由于肌腱组织缺少血管以及肩袖复杂的解剖结构,临床治疗效果非常有限。组织工程技术和干细胞生物学的快速发展为提高肌腱修复质量带来了新的希望。目的:通过生物3D打印技术制备人脐带间充质干细胞/... 详细信息

背景:大多数肩袖损伤发生于冈上肌腱,由于肌腱组织缺少血管以及肩袖复杂的解剖结构,临床治疗效果非常有限。组织工程技术和干细胞生物学的快速发展为提高肌腱修复质量带来了新的希望。目的:通过生物3D打印技术制备人脐带间充质干细胞/甲基丙烯酸酐化明胶复合支架,观察该支架修复肩袖损伤的效果。方法:(1)体外细胞实验:制备明胶微载体,将人脐带间充质干细胞接种于明胶微载体表面构建组织工程化干细胞。制备甲基丙烯酸酐化明胶水凝胶打印墨水,使用甲基丙烯酸酐化明胶水凝胶打印墨水重悬组织工程化干细胞,放入3D打印机的生物墨水容器中进行打印,蓝光照射固化5 min后即得人脐带间充质干细胞/甲基丙烯酸酐化明胶复合支架。通过死活染色、CCK-8实验检测支架内人脐带间充质干细胞的活性。(2)动物体内实验:采用随机区组设计方法将24只SD大鼠随机4组,每组6只:正常组不进行任何处理,肩袖损伤组、单纯支架组、细胞支架组建立冈上肌腱撕裂的肩袖损伤模型,单纯支架组、细胞支架组造模后分别将甲基丙烯酸酐化明胶支架、人脐带间充质干细胞/甲基丙烯酸酐化明胶复合支架植入肌腱损伤处。术后4周,分别进行大鼠行为学测试及肩袖冈上肌腱组织学病理组织形态观察。结果与结论:(1)体外细胞实验:死活染色结果显示,明胶微载体可减轻3D打印过程对人脐带间充质干细胞造成的损伤,随着培养时间的延长,支架内的人脐带间充质干细胞存活率升高;CCK-8实验结果显示,随着培养时间的延长,支架内的人脐带间充质干细胞活性无明显变化。(2)动物体内实验:行为学测试结果显示,相较于肩袖损伤组、单纯支架组,细胞支架组大鼠四肢运动功能明显改善;肩袖冈上肌腱苏木精-伊红与Masson染色结果显示,相较于肩袖损伤组、单纯支架组,细胞支架组肌纤维排列较规律,无明显的炎性细胞浸润,胶原容积百分比降低;免疫荧光染色结果显示,相较于肩袖损伤组、单纯支架组,细胞支架组肩袖冈上肌腱内白细胞介素6、肿瘤坏死因子α蛋白表达明显降低。(3)结果表明,生物3D打印的人脐带间充质干细胞/甲基丙烯酸酐化明胶复合支架可促进肩袖损伤组织修复再生。

关键词：肩袖损伤冈上肌腱损伤人脐带间充质干细胞细胞治疗组织工程化干细胞生物支架甲基丙烯酸化明胶生物3D打印

近红外光响应性纳米颗粒h-PCuNF介导多模态疗法治疗恶性肿瘤

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中国组织工程研究 2025年第4期29卷 780-788页

作者：陈耀东任家仪曹静玮樊文文陈武山西医科大学第一医院超声影像科山西省太原市030001

背景:基于多功能纳米材料的精准治疗是恶性肿瘤的新型治疗模式,多功能纳米材料可以将多种成像和治疗模式整合到一个纳米级平台中,实现可视化联合治疗。目的:制备载碱式磷酸铜纳米颗粒和荷叶碱的新型纳米颗粒h-PCuNF,探讨其介导光热/光动... 详细信息

背景:基于多功能纳米材料的精准治疗是恶性肿瘤的新型治疗模式,多功能纳米材料可以将多种成像和治疗模式整合到一个纳米级平台中,实现可视化联合治疗。目的:制备载碱式磷酸铜纳米颗粒和荷叶碱的新型纳米颗粒h-PCuNF,探讨其介导光热/光动力/化学动力/化疗联合治疗肿瘤的能力。方法:采用双乳化法将碱式磷酸铜纳米颗粒和荷叶碱搭载到中空聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米载体的壳层中,制备出新型纳米颗粒h-PCuNF,表征该纳米颗粒的形态、结构、粒径、Zeta电位等。在去离子水中,检测该纳米颗粒的MRI成像、光热转换及介导光催化和类芬顿反应产生活性氧的能力。在肝脏恶性肿瘤细胞系HepG2中,采用荧光成像和MTT法检测纳米颗粒h-PCuNF介导光热/光动力/化学动力/化疗联合治疗肿瘤的能力。结果与结论:①纳米颗粒h-PCuNF呈中空球形结构,壳层中搭载有碱式磷酸铜纳米颗粒(载药率和包封率分别为26.3%和63.2%)和荷叶碱(载药率和包封率分别为11.0%和52.6%),平均粒径为(309.2±10.0)nm,Zeta电位为(-12.5±0.9)mV,在生理环境中具有良好的悬浮稳定性。②在去离子水中,纳米颗粒h-PCuNF可以显著增强T1加权MRI成像;在近红外激光照射下,纳米颗粒h-PCuNF具有良好的光热转换和光催化活性氧生成的能力;此外,纳米颗粒h-PCuNF可以消耗谷胱甘肽并介导类芬顿反应产生•OH。③纳米颗粒h-PCuNF可被肿瘤细胞HepG2摄取,并且主要分布在细胞质中;纳米颗粒h-PCuNF被近红外激光照射激活后,碱式磷酸铜纳米颗粒介导的光热/光动力/化学动力治疗可与荷叶碱介导的化疗协同治疗恶性肿瘤。

关键词：恶性肿瘤纳米颗粒光热治疗光动力治疗化学动力治疗化疗碱式磷酸铜荷叶碱

三种腰椎间盘突出症大鼠模型制备方法的比较与评价

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中国组织工程研究 2025年第14期29卷 2930-2936页

作者：尹浩吉美奇胡志祥吴涵吕恒李圣云李蕾翟春涛吕玉娥山西中医药大学第二临床学院山西省晋中市030619 山西省针灸医院山西省太原市030006

背景:目前实验中有多种腰椎间盘突出症大鼠模型,但各自存在一定的优缺点,其中最常见的造模方法包括自体髓核移植和纤维环穿刺模型。目的:建立自体髓核移植模型(剪除棘突+乳突/剪除侧突+乳突)以及纤维环穿刺模型,比较及评估3种模型的特... 详细信息

背景:目前实验中有多种腰椎间盘突出症大鼠模型,但各自存在一定的优缺点,其中最常见的造模方法包括自体髓核移植和纤维环穿刺模型。目的:建立自体髓核移植模型(剪除棘突+乳突/剪除侧突+乳突)以及纤维环穿刺模型,比较及评估3种模型的特点。方法:将40只成年雄性SD大鼠随机分为4组,每组10只,分别为假手术组、棘突组、侧突组及纤维环穿刺组,其中假手术组大鼠仅切开皮肤,暴露棘突后并缝合;棘突组大鼠剪除L5棘突和乳突并取2枚尾椎髓核放于椎间孔处;侧突组大鼠剪除L5侧突和乳突并取2枚尾椎髓核放于椎间孔处;纤维环穿刺组大鼠剪除乳突后,进行纤维环穿刺术,并行椎间盘注射白细胞介素1β。分别在造模前和造模后检测大鼠热缩足潜伏期,造模结束后2周进行腰椎MRI检测;苏木精-伊红染色和番红-固绿染色观察椎间盘病理改变;免疫荧光观察CD68阳性表达。结果与结论:①热痛阈检测结果显示:与假手术组相比,模型组大鼠在造模后痛觉敏感均降低,耐受时间均降低(P<0.05);②腰椎MRI影像显示:棘突组和纤维环穿刺组髓核组织突出明显,更符合常见腰椎间盘突出患者MRI影像;③苏木精-伊红染色观察:与假手术组比较,各模型组髓核组织存在不同程度退变,炎性细胞浸润和脊索细胞降解,出现空洞样改变,其中纤维环穿刺组病理改变最严重;④番红-固绿染色显示:与假手术组比较,3组模型的髓核组织边界模糊,存在广泛炎性反应,纤维环存在不同程度退变;⑤CD68+免疫荧光阳性结果显示:与假手术组相比,3组模型的CD68+表达更高、范围更广,其中纤维环穿刺组表达最高。结果说明3种方法均能有效建立腰椎间盘突出大鼠模型,其中剪除乳突后建立纤维环穿刺模型优于剪除棘突+乳突组自体髓核移植模型,前2种模型优于剪除侧突+乳突组自体髓核移植模型。

关键词：自体髓核移植纤维环穿刺腰椎间盘突出症 MRI CD68+ 动物模型

肉苁蓉苷A通过JNK/MAPK通路抑制破骨细胞活性

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中国组织工程研究 2025年第6期29卷 1144-1151页

作者：李岳尧张民杨家驹山西中医药大学山西省晋中市030619 山西医科大学第二医院山西省太原市030001

背景:研究证实肉苁蓉苷A具有抗炎、抗氧化和抗骨质疏松的作用,但其对破骨细胞分化和功能的影响及潜在的机制尚缺少研究。目的:探讨肉苁蓉苷A对核因子κB受体活化因子配体诱导的体外破骨细胞分化和骨吸收功能的影响及作用机制。方法:提... 详细信息

背景:研究证实肉苁蓉苷A具有抗炎、抗氧化和抗骨质疏松的作用,但其对破骨细胞分化和功能的影响及潜在的机制尚缺少研究。目的:探讨肉苁蓉苷A对核因子κB受体活化因子配体诱导的体外破骨细胞分化和骨吸收功能的影响及作用机制。方法:提取与培养4-6周龄C57BL/6小鼠股骨和胫骨中的骨髓巨噬细胞,采用CCK-8毒性实验检验不同浓度的肉苁蓉苷A(5,10,20,40,80,160μmol/L)对骨髓巨噬细胞的毒性,抗酒石酸酸性磷酸酶染色观察不同浓度的肉苁蓉苷A干预破骨细胞的分化情况,确定药物的有效干预浓度。将实验分为阳性对照组、肉苁蓉苷A低、中、高剂量组(40,80,160μmol/L),细胞贴壁后各组均加入50 ng/mL的核因子κB受体活化因子配体诱导破骨细胞分化,肉苁蓉苷A低、中、高剂量组分别加入相应剂量的肉苁蓉苷A进行干预。采用肌动蛋白环鬼笔环肽染色和DAPI染色检测肉苁蓉苷A对破骨细胞形成的影响;骨磨片甲苯胺蓝染色观察肉苁蓉苷A对破骨细胞骨吸收功能的影响;Western blot检测JNK/MAPK通路上下游蛋白的表达情况;RT-qPCR检测抗酒石酸酸性磷酸酶、DC-STAMP、Nfatc-1、Ctsk和c-Fos等破骨细胞分化和骨吸收功能相关基因的表达情况。结果与结论:①抗酒石酸酸性磷酸酶染色、肌动蛋白环染色和骨陷窝甲苯胺蓝染色结果表明,与阳性对照组相比,肉苁蓉苷A对核因子κB受体活化因子配体诱导的体外破骨细胞的分化和骨吸收功能具有呈剂量依赖性的显著抑制作用;②RT-qPCR结果表明,与阳性对照组相比,肉苁蓉苷A高剂量组和低剂量组的抗酒石酸酸性磷酸酶、DC-STAMP、Nfatc-1、Ctsk和c-Fos等的mRNA表达量均显著降低,且肉苁蓉苷A高剂量组的降低效果更加显著;③Western blot结果显示,高剂量肉苁蓉苷A干预10,20,30和60 min时显著抑制p-JNK蛋白的表达;与阳性对照组相比,肉苁蓉苷A低、中、高剂量组显著抑制Nfatc1和c-Fos蛋白的表达,且呈剂量依赖性;④结果说明,肉苁蓉苷A能够通过降低p-JNK蛋白水平,抑制MAPK通路的激活和破骨细胞关键基因的表达,进而抑制破骨细胞的形成和骨吸收功能。

关键词：肉苁蓉苷A 破骨细胞 MAPK JNK RANKL RANK 骨质疏松苯乙醇苷

明胶三维微球装载人脐带间充质干细胞修复慢性肌腱病

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中国组织工程研究 2025年第7期29卷 1356-1362页

作者：李帝均酒精卫刘海峰闫磊李松岩王斌山西医科大学第二医院骨科山西省太原市030000 浙江大学医学院附属第一医院骨科浙江省杭州市310006

背景:肌腱组织因缺少血管而修复困难,如何促进肌腱的恢复和提高肌腱损伤后干细胞治疗的效果,一直是临床及科研的研究热点和重点。目的:将人脐带间充质干细胞与明胶微载体支架结合构建组织工程化干细胞,通过体外实验与大鼠体内实验观察... 详细信息

背景:肌腱组织因缺少血管而修复困难,如何促进肌腱的恢复和提高肌腱损伤后干细胞治疗的效果,一直是临床及科研的研究热点和重点。目的:将人脐带间充质干细胞与明胶微载体支架结合构建组织工程化干细胞,通过体外实验与大鼠体内实验观察明胶微载体培养的人脐带间充质干细胞对肌腱病的治疗效果及作用机制。方法:(1)体外细胞实验:将人脐带间充质干细胞接种于三维明胶微载体后观察细胞活性以及存活情况,以常规培养的人脐带间充质干细胞作为对照;(2)动物体内实验:将成年SD大鼠随机分为正常组、肌腱病组、2D组(肌腱病+常规培养人脐带间充质干细胞)、3D组(肌腱病+明胶微载体三维培养的人脐带间充质干细胞),每组6只,治疗4周后进行动物行为学检测以及跟腱病理组织形态观察。结果与结论:(1)体外细胞实验:接种于明胶微载体的人脐带间充质干细胞存活率高,且随着时间延长细胞增殖速率增加;与对照组相比,三维明胶微载体培养的细胞活性更好;(2)动物体内实验:治疗4周后,与肌腱病组比较,3D组大鼠下肢功能恢复良好及组织病理学评分显著改善,而2D组也可一定程度改善肌腱病损伤,但效果不及3D组;(3)结果表明,三维明胶微载体培养的人脐带间充质干细胞可以促进肌腱损伤组织修复再生,且修复效果优于常规培养人脐带间充质干细胞。

关键词：肌腱病肌腱损伤人脐带间充质干细胞组织工程化干细胞微载体三维培养

Hemin调控小鼠软骨细胞氧化应激的线粒体途径

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中国组织工程研究 2025年第6期29卷 1183-1191页

作者：贺光辉原杰柯燕琴丘小婷张晓玲山西医科大学第二医院骨科山西省太原市030001 上海交通大学医学院附属新华医院骨科上海市200092

背景:研究显示线粒体氧化应激在膝骨关节炎发生发展中具有重要作用,Hemin可以调控线粒体相关蛋白的表达。目的:研究Hemin对小鼠软骨细胞氧化应激的调控及其在膝骨关节炎中的干预作用及机制。方法:①体外细胞实验:提取C57BL/6小鼠的原代... 详细信息

背景:研究显示线粒体氧化应激在膝骨关节炎发生发展中具有重要作用,Hemin可以调控线粒体相关蛋白的表达。目的:研究Hemin对小鼠软骨细胞氧化应激的调控及其在膝骨关节炎中的干预作用及机制。方法:①体外细胞实验:提取C57BL/6小鼠的原代软骨细胞,采用10 ng/mL的白细胞介素1β诱导构建体外骨关节炎软骨细胞模型,使用CCK-8法确定Hemin(0,1,10,20,40,80,160μmol/L)干预小鼠软骨细胞的最适浓度。将软骨细胞随机分为正常组、模型组(白细胞介素1β)、Hemin组(白细胞介素1β+Hemin)。检测各组软骨细胞的活性氧、线粒体膜电位和凋亡情况。②动物体内实验:将成年C57BL/6小鼠随机分为正常组、模型组(骨关节炎),Hemin(骨关节炎+Hemin)组,每组8只,Hemin治疗4周后观察小动物行为学及膝关节病理组织形态学变化,检测软骨组织细胞外基质相关蛋白表达及软骨组织细胞凋亡的变化,检测软骨组织Nrf2/HO-1蛋白的表达水平。结果与结论:①体外细胞实验:Hemin作用于原代软骨细胞的最适浓度为40μmol/L,经过Hemin处理的白细胞介素1β诱导的软骨细胞相对于模型组活性氧水平明显较少,线粒体膜电位明显有改善,软骨细胞凋亡减少。②动物体内实验:Hemin治疗4周后,与模型组比较,Hemin组的小鼠下肢功能明显转好,组织病理学评分显著改善,膝关节软骨细胞凋亡明显减少。③结果表明,Hemin可以缓解白细胞介素1β诱导下的小鼠软骨细胞氧化应激,恢复线粒体功能,减少细胞凋亡。Hemin可以改善膝骨关节炎细胞外基质降解、促进软骨细胞合成代谢、降低分解代谢及减少软骨细胞凋亡,可能是通过激活炎症环境中软骨细胞Nrf2/HO-1信号通路发挥的作用。

关键词：膝骨关节炎 Hemin 氧化应激线粒体细胞凋亡软骨损伤

基质细胞衍生因子1在软骨和软骨下骨稳态中的作用

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中国组织工程研究 2025年第25期29卷 5422-5433页

作者：梁智锋杨英才程千纲贾永兴王博山西医科大学山西省太原市030607 山西医科大学附属运城市中心医院山西省运城市043100

背景:骨性关节炎是一种以软骨退变和软骨下骨异常骨重塑为特征的退行性病变。近年来,许多研究表明基质细胞衍生因子1在骨性关节炎的病理进展中发挥关键作用,靶向调控基质细胞衍生因子1及其CXC趋化因子受体4型和CXC趋化因子受体7型组成... 详细信息

背景:骨性关节炎是一种以软骨退变和软骨下骨异常骨重塑为特征的退行性病变。近年来,许多研究表明基质细胞衍生因子1在骨性关节炎的病理进展中发挥关键作用,靶向调控基质细胞衍生因子1及其CXC趋化因子受体4型和CXC趋化因子受体7型组成的信号通路是预防和治疗骨性关节炎的新方法。目的:综述基质细胞衍生因子1参与调控软骨细胞、骨髓间充质干细胞、成骨细胞及破骨细胞增殖、分化及凋亡的作用,以及这些细胞相互作用,探究导致软骨退变、软骨下骨异常骨重塑而加速骨性关节炎病理进展的机制,以期为骨性关节炎的防治提供新的思路。方法:以“基质细胞衍生因子1,软骨,软骨细胞,软骨下骨,骨髓间充质干细胞,成骨细胞,破骨细胞,CXC趋化因子受体4型,CXC趋化因子受体7型”为中文检索词检索中国知网、万方和维普数据库,以“Stromal cell-derived factor 1,SDF-1,CXCL12,cartilage,chondrocyte,subchondral bone,mesenchymal stem cells,osteoblasts,osteoclasts,CXCR4,CXCR7”为英文检索词检索PubMed、Medline和Embase数据库,检索各数据库建库至2024年1月的相关文献,根据纳入和排除标准,最终纳入77篇文献进行归纳总结。结果与结论:①基质细胞衍生因子1调控软骨细胞、骨髓间充质干细胞、成骨细胞和破骨细胞迁移、增殖、分化和死亡,在维持软骨和软骨下骨稳态以及促进或抑制骨性关节炎软骨退变、软骨下骨异常骨重塑等病理过程中均发挥至关重要的作用,靶向调控基质细胞衍生因子1/CXC趋化因子受体4型/CXC趋化因子受体7型信号通路有望成为今后防治骨性关节炎研究的重点。②由于基质细胞衍生因子1亚型在组织之间表达量的差异,目前以基质细胞衍生因子1α研究最为广泛,基质细胞衍生因子1β和基质细胞衍生因子1γ的相关研究多集中在探索影响干细胞生物学行为、在调控软骨和软骨下骨稳态中的作用,与骨性关节炎的相关性尚不清楚。③基质细胞衍生因子1能够有效促进干细胞归巢至软骨损伤部位,并诱导其增殖、存活及成软骨分化和应用负载基质细胞衍生因子1的生物支架来改善软骨修复质量已成为软骨组织工程研究的热点;然而,已有研究表明基质细胞衍生因子1可促进骨髓间充质干细胞向肥大型软骨细胞分化,而新生软骨细胞肥大表型会造成软骨内骨形成,软骨细胞凋亡,整个组织发生血管化和骨化,影响最终软骨修复的质量;另外,不同支架与基质细胞衍生因子1组合在修复部分软骨损伤和全层软骨损伤时,再生组织不都是理想的透明软骨组织。因而,未来深入探寻基质细胞衍生因子1在干细胞生物学效应中的潜在机制以及基质细胞衍生因子1与支架组合在修复不同软骨缺损的最佳组合方式将有助于提升软骨修复质量。④目前有关CXC趋化因子受体4型拮抗剂的研究主要集中在AMD3100,T140和TN14003,且绝大部分处于基础实验阶段,有待临床转化。针对基质细胞衍生因子1/CXC趋化因子受体4型/CXC趋化因子受体7型信号通路开发的治疗药物、方法的安全性、有效性仍需大量的生物学和临床试验加以佐证。

关键词：基质细胞衍生因子1 CXC趋化因子受体 SDF-1 CXCL12 软骨细胞软骨下骨成骨细胞破骨细胞骨髓间充质干细胞骨性关节炎