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铜锶二元掺杂硅酸钙涂层改性钛合金的促成骨和抗菌效应

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中国组织工程研究 2025年第22期29卷 4639-4646页

作者：程新奇邵龙辉沈华侨刘宏伟南京医科大学附属常州第二人民医院骨科南京医科大学常州医学中心江苏省常州市213003 大连医科大学研究生院辽宁省大连市116044

背景:钛合金作为骨科植入物时缺乏生物活性,可导致种植体松动和假体周围感染,因此,研究一种兼顾促成骨和抗感染复合功能的钛合金表面改性方法具有重要意义。目的:研究铜、锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金的理化性质,评估其促成骨和... 详细信息

背景:钛合金作为骨科植入物时缺乏生物活性,可导致种植体松动和假体周围感染,因此,研究一种兼顾促成骨和抗感染复合功能的钛合金表面改性方法具有重要意义。目的:研究铜、锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金的理化性质,评估其促成骨和抗菌方面的潜能。方法:采用球磨、造粒方法制备含有氧化铜、氧化锶及硅酸钙的复合粉末,采用大气等离子喷涂技术在钛合金(Ti6Al4V)表面制备铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层,对复合涂层进行表征。将钛合金浸提液、硅酸钙涂层改性钛合金浸提液、铜掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金浸提液、铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金浸提液分别与MC3T3-E1细胞共培养,检测材料的生物安全性与促成骨性能。将金黄色葡萄球菌(或大肠埃希菌)分别与钛合金、硅酸钙涂层改性钛合金、铜掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金、铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金共培养,扫描电镜、平板计数法检测材料的体外抗菌性能。结果与结论:(1)扫描电子显微镜下可见铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层粗糙表面存在大量的纳米结构,该复合涂层成功喷涂在钛合金表面,在体外可缓释Sr^(2+)和Cu^(2+),并且Sr^(2+)的释放浓度大于Cu^(2+);(2)CCK-8和细胞活死染色结果显示,铜掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金具有一定的细胞毒性,硅酸钙涂层与铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金具有良好的生物相容性;碱性磷酸酶与茜素红染色结果显示,相较于钛合金、硅酸钙涂层改性钛合金,铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金表现出更优的促成骨性能;(3)扫描电镜观察、细菌涂布和细菌计数法结果表明,相较于钛合金、硅酸钙涂层改性钛合金,铜掺杂硅酸钙复合涂层与铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛合金能有效抑制金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的生长,表现出抗菌潜能;(4)结果表明,铜锶二元掺杂硅酸钙复合涂层改性钛片具备良好的生物相容性、促成骨性能与抗菌性能。

关键词：钛合金等离子体喷涂复合涂层氧化铜氧化锶硅酸钙成骨金黄色葡萄球菌大肠埃希菌

颈椎前凸比率可作为多节段脊髓型颈椎病后路术式选择的决策指标

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中国组织工程研究 2025年第9期29卷 1796-1802页

作者：苗嘉航马胜李渠蓬余会林胡天宇高啸冯虎徐州医科大学附属医院江苏省徐州市221000

背景:目前仅有研究表明颈椎前凸比率可作为预测椎板成形术后前凸曲度丢失的重要因素,而颈椎前凸比率这一动力位指标是否可作为颈后路术式选择的决策因素之一尚无定论。目的:探讨颈椎过伸过屈位指标颈椎前凸比率这一动力位指标是否可以... 详细信息

背景:目前仅有研究表明颈椎前凸比率可作为预测椎板成形术后前凸曲度丢失的重要因素,而颈椎前凸比率这一动力位指标是否可作为颈后路术式选择的决策因素之一尚无定论。目的:探讨颈椎过伸过屈位指标颈椎前凸比率这一动力位指标是否可以作为椎板成形和椎板切除融合这两种术式的选择性指标。方法:回顾性分析2015年12月至2020年3月因多节段脊髓型颈椎病接受颈后路手术,且随访时间超过1年的141例患者,其中63例接受椎板切除融合治疗(椎板切除融合组),78例患者接受椎板成形治疗(椎板成形组),对比两组患者的人口统计学资料(性别、年龄、体质量指数、随访时间)、影像学指标(C_(2-7) Cobb角、C_(2-7)运动范围、屈曲位Cobb角、伸展位Cobb角、屈曲活动范围和伸展活动范围)及临床疗效(日本骨科协会评分、目测类比评分)。颈椎曲度变化的评估指标为术前、术后C_(2-7) Cobb角差值(ΔCL)。颈椎前凸比率=屈曲位活动范围/C_(2-7)活动范围×100%。采用受试者工作特征曲线分析颈椎前凸比率预测术后颈椎前凸曲度丢失过多(ΔCL≤-10°)的有效性。依据颈椎前凸比率的临界值(68.5%)将所有患者分为低比率组和高比率组,在不同比率组中再次对比两种术式之间的颈椎曲度指标和临床效果指标。结果与结论:①椎板切除融合和椎板成形术后颈椎前凸曲度均降低(P=0.039,P=0.002),椎板成形组的颈椎前凸曲度损失(ΔCL)大于椎板切除融合组,差异有显著性意义;②基于受试者工作特征曲线分析,颈椎前凸比率对预测颈椎前凸曲度丢失过多(ΔCL≤-10°)具有良好的鉴别能力(曲线下面积=0.792);③在低比率组中,椎板切除融合组和椎板成形组的颈椎前凸曲度变化ΔCL差异无显著性意义(P=0.141);④在高比率组中,椎板成形组的ΔCL大于椎板切除融合组(P=0.001),且椎板成形组发生术后前凸曲度丢失过多(ΔCL≤-10°)的概率更高(43%,29%);⑤提示颈椎前凸比率可作为多节段脊髓型颈椎病后路术式选择的决策指标,比率低的患者可考虑行椎板成形治疗,而对于高比率者,椎板切除融合对前凸的维持效果更佳。

关键词：多节段脊髓型颈椎病椎板成形椎板切除融合颈椎前凸比率动力位影像学指标术后颈椎前凸曲度

不同骨强度下全膝置换过程中发生股骨前皮质切迹的三维有限元分析

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中国组织工程研究 2025年第9期29卷 1775-1782页

作者：周金海李江伟王序全庄颖赵瑛杨渝勇王嘉嘉杨阳周仕炼贵黔国际医院骨科贵州省贵阳市550024 贵州医科大学附属医院骨科贵州省贵阳市550004

背景:全膝关节置换后发生膝关节股骨假体周围骨折是常见并发症之一,目前对不同骨质强度条件下发生膝关节股骨假体周围骨折的生物力学研究欠缺,三维有限元分析可为临床提供生物力学基础。目的:探讨不同骨质强度下全膝关节置换过程中发生... 详细信息

背景:全膝关节置换后发生膝关节股骨假体周围骨折是常见并发症之一,目前对不同骨质强度条件下发生膝关节股骨假体周围骨折的生物力学研究欠缺,三维有限元分析可为临床提供生物力学基础。目的:探讨不同骨质强度下全膝关节置换过程中发生股骨前皮质切迹的生物力学变化,为临床预防膝关节置换后发生膝关节股骨假体周围骨折提供力学理论基础。方法:获取健康成年人的股骨CT数据,运用Mimics、Geomagic studio、Solidworks软件建立膝关节股骨侧置换三维模型,然后构建不同深度的股骨前皮质切迹模型,将模型导入到ANSYS软件并分析不同骨强度、不同股骨前皮质切迹深度对股骨髁上生物应力的影响,并分析股骨前皮质切迹骨水泥填补前、后的股骨前髁截面应力变化。结果与结论:①任何骨质强度下,髁上应力都随股骨前皮质切迹深度加深而增加;在正常骨质情况下,当股骨前皮质切迹深度在3 mm和4 mm间有一个应力突变点;在骨质疏松情况下,当股骨前皮质切迹深度在2 mm和3 mm间有一个应力突变点;②膝关节置换过程中发生股骨前皮质切迹且深度超过骨皮质厚度时,随着骨质强度降低,股骨髁上应力逐渐增大;③使用骨水泥填补股骨前皮质切迹深度为3 mm的模型,股骨前髁截面应力下降;④结果显示,膝关节置换过程中应该避免股骨前皮质切迹出现,特别是骨质疏松患者;如术中出现股骨前皮质切迹且深度超过骨皮质厚度时,可以采用骨水泥均匀填充股骨前皮质切迹以降低股骨髁上应力,降低膝关节股骨假体周围骨折的发生率。

关键词：全膝关节置换股骨前皮质切迹骨质疏松膝关节股骨假体周围骨折生物力学三维有限元分析

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

跑台训练激活内源性神经干细胞促进小鼠脊髓损伤的修复

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中国组织工程研究 2025年第19期29卷 3976-3982页

作者：陈婵娟上官泽宇李琦哲谭伟李青贵州医科大学附属医院创伤骨科贵州省贵阳市550004 贵州医科大学临床医学院贵州省贵阳市550025

背景:跑台训练是促进脊髓损伤后运动功能恢复的有效方法之一,可以促进神经发生,但是不同强度跑台训练对脊髓内源性干细胞的激活作用尚不明确。目的:分析不同强度跑台训练对脊髓损伤后小鼠脊髓内源性神经干细胞的激活作用。方法:取雌性C5... 详细信息

背景:跑台训练是促进脊髓损伤后运动功能恢复的有效方法之一,可以促进神经发生,但是不同强度跑台训练对脊髓内源性干细胞的激活作用尚不明确。目的:分析不同强度跑台训练对脊髓损伤后小鼠脊髓内源性神经干细胞的激活作用。方法:取雌性C57BL/6J小鼠50只,采用随机数字表法分为对照组、脊髓损伤组及低、中、高强度运动组,每组10只。脊髓损伤组及低、中、高强度运动组利用钳夹法构建T10节段脊髓损伤模型,脊髓损伤后第7天,低、中、高强度运动组分别进行对应强度的跑台训练,3次/d,10 min/次,每周训练6次,连续训练28 d。跑台训练后3,7,14,21,28 d,采用BMS评分评估小鼠后肢运动功能;跑台训练后28 d,获取损伤区域脊髓组织,检测细胞激活标志物表皮生长因子受体、静止细胞标志物胶质纤维酸性蛋白、增殖标志物5-乙炔基-2-脱氧尿苷(EdU)表达,苏木精-伊红染色观察脊髓组织形态。结果与结论:①脊髓损伤各组小鼠BMS评分始终低于对照组(P<0.05);随着跑台训练时间的延长,脊髓损伤小鼠BMS评分逐渐升高,中强度运动组小鼠跑台训练后14,21 d的BMS评分高于脊髓损伤组及低、高强度运动组(P<0.05),中、高强度运动组小鼠跑台训练后28 d的BMS评分高于脊髓损伤组、低强度运动组(P<0.05)。②与对照组比较,脊髓损伤组表皮生长因子受体与EdU阳性细胞比例升高(P<0.05);与脊髓损伤组比较,低、中、高强度运动组表皮生长因子受体与EdU阳性细胞比例均升高(P<0.05),并且中强度运动组最高。与对照组比较,脊髓损伤组胶质纤维酸性蛋白阳性细胞比例升高(P<0.05);与脊髓损伤组比较,低、中、高强度运动组胶质纤维酸性蛋白阳性细胞比例降低(P<0.05),并且中强度运动组最低。③苏木精-伊红染色显示脊髓损伤组小鼠损伤区域形成大片空洞,不同强度跑台训练后脊髓损伤小鼠损伤区域空洞减小,并且中强度运动组减小最明显。④结果表明,低、中、高强度的跑台训练可通过激活内源性神经干细胞促进脊髓损伤小鼠运动功能的恢复,其中中强度运动训练的效果最明显。

关键词：脊髓损伤跑台训练脊髓神经干细胞脊髓内源性神经干细胞运动训练

运动疗法通过机械-化学偶联治疗慢性非特异性下背痛

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中国组织工程研究 2025年第11期29卷 2377-2384页

作者：张佳乐王富森邱镇锐樊鑫铭邹吉龙毕郑刚孙佳冰哈尔滨医科大学附属第一医院骨科黑龙江省哈尔滨市150001

背景:目前运动疗法是非药物治疗腰痛的有效方法,运动疗法可通过骨骼和肌肉之间的机械-化学偶联维持腰椎的稳定,但目前尚无关于运动疗法通过机械-化学偶联缓解慢性非特异性下背痛之间研究进展及最佳治疗方案的明确阐述。目的:综述运动疗... 详细信息

背景:目前运动疗法是非药物治疗腰痛的有效方法,运动疗法可通过骨骼和肌肉之间的机械-化学偶联维持腰椎的稳定,但目前尚无关于运动疗法通过机械-化学偶联缓解慢性非特异性下背痛之间研究进展及最佳治疗方案的明确阐述。目的:综述运动疗法时椎旁肌通过机械-化学偶联影响腰椎稳定性进而缓解慢性非特异性下背痛的相关研究进展,以及目前运动疗法治疗慢性非特异性下背痛的最佳方案。方法:在万方数据库、中国知网、维普、Web of Science和PubMed数据库进行文献检索,以“慢性非特异性下背痛,腰椎稳定,椎旁肌,运动疗法”为中文检索词,以“chronic nonspecific low back pain,lumbar stabilization,paravertebral muscle,exercise therapy”为英文检索词,检索各数据库建库至2024年1月发表的相关文献,最终纳入93篇文献进行归纳总结。结果与结论:运动疗法可以通过适当的机械刺激作用于椎旁肌和骨骼并使其产生相应的变化。运动疗法主要通过机械-化学偶联方式来提高椎旁肌的质量,进而维持腰椎稳定,从而更好地缓解慢性非特异性下背痛,是慢性非特异性下背痛的重要干预措施。但是,对于运动疗法通过腰椎稳定来治疗慢性非特异性下背痛的确切有效方案尚无明确报道。个体化运动方案的制定对于慢性非特异性下背痛的治疗和预后尤为重要。同一个体的肌肉质量与骨骼质量是密切相关的,影像学评估椎旁肌的质量和体积对于疾病的发现和干预具有重要意义。

关键词：机械-化学偶联运动疗法慢性非特异性下背痛腰椎稳定椎旁肌

下肢关节置换前糖皮质激素静脉注射对疗效及安全性影响的Meta分析

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中国组织工程研究 2025年第3期29卷 599-607页

作者：王建磊何培亮孙永建广东医科大学广东省湛江市524000 暨南大学附属广州红十字会医院创伤骨科广东省广州市510000 南方医科大学第三附属医院儿童骨科广东省广州市510000

目的:术前静脉用糖皮质激素对下肢关节置换患者的临床疗效及安全性仍存在争议。因此进行了一项基于随机对照试验的荟萃分析,以评估术前静脉注射糖皮质激素对临床下肢关节置换治疗的有效性和安全性。方法:系统检索了中外数据库截至2023年... 详细信息

目的:术前静脉用糖皮质激素对下肢关节置换患者的临床疗效及安全性仍存在争议。因此进行了一项基于随机对照试验的荟萃分析,以评估术前静脉注射糖皮质激素对临床下肢关节置换治疗的有效性和安全性。方法:系统检索了中外数据库截至2023年6月关于术前静脉注射糖皮质激素对下肢关节置换疗效及安全性影响的随机对照试验,包括PubMed、Embase、Web of Science、Cochrane图书馆、中国万方数据库和中国知网。试验组术前静脉注射糖皮质激素以控制疼痛;对照组使用安慰剂或静脉生理盐水;观察指标包括术后静息疼痛评分、术后C-反应蛋白、术后5 m步行试验疼痛评分、住院天数、手术时间、术后追加吗啡阿片类药物量、术后发生恶心呕吐反应及术后假体周围感染并发症。结果:①共纳入9项随机对照试验,包括613例患者(糖皮质激素311例,对照组302例);②与对照组相比,术前静脉注射糖皮质激素可显著降低下肢关节置换患者术后6,12 h的静息疼痛评分及术后第1天下地活动5 m的疼痛评分;此外,糖皮质激素组在术后追加吗啡阿片类药物需要量减少、术后恶心呕吐发生率降低,术后3 d内炎症C-反应蛋白水平较对照组降低,住院天数缩短,差异均有显著性意义(P<0.05);③但是两组患者关节置换术后感染发生率、手术时长及24,48 h的疼痛评分则无明显差异。结论:作为一种有效的围术期多模式镇痛方案,术前静脉注射糖皮质激素是改善下肢关节置换患者术后超急性疼痛和关节活动有效和安全的方法;但需要更多的研究来确定糖皮质激素的最佳剂量和类型,以最大限度地控制疼痛。

关键词：关节置换糖皮质激素术后疼痛安全性 Meta分析

颈前路减压融合ROI-C^(TM)自锁系统治疗退行性颈椎病的Meta分析

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中国组织工程研究 2025年第3期29卷 617-627页

作者：周琰杰曹春风张中卒牛雄王鑫杨再海周亮李波重庆医科大学附属永川医院重庆市402160

目的:颈前路减压融合术是治疗退行性颈椎病的经典手术方式,钉板的使用增加了融合率及稳定性的同时,间接导致了邻近椎体退变和术后吞咽困难的发生。文章通过Meta分析方法比较ROI-C^(TM)自锁系统和传统融合器联合钉板内固定治疗退行性颈... 详细信息

目的:颈前路减压融合术是治疗退行性颈椎病的经典手术方式,钉板的使用增加了融合率及稳定性的同时,间接导致了邻近椎体退变和术后吞咽困难的发生。文章通过Meta分析方法比较ROI-C^(TM)自锁系统和传统融合器联合钉板内固定治疗退行性颈椎病患者的临床结果和并发症情况,为颈前路减压融合术中内固定方式的选择提供循证学支持。方法:检索中国知网、万方、维普、PubMed、Cochrane Library、Web of Science和Embase数据库,检索关于颈前路减压融合术中应用ROI-C^(TM)自锁系统与融合器联合钉板内固定治疗退行性颈椎病的中英文文献。检索时间范围为各数据库建库至2023年7月。由2名研究者严格按照纳入与排除标准选择文献,采用Cochrane偏倚风险工具对随机对照试验进行质量评价,NOS量表对队列研究进行质量评价。采用RevMan 5.4软件进行Meta分析。结局指标包括手术时间、术中出血量、日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association Scores,JOA)评分、颈椎功能障碍指数、C_(2)-C_(7)Cobb角、融合率、邻近椎体退变发生率、融合器沉降率和吞咽困难发生率。结果:共纳入13项研究,其中回顾性队列研究11项,随机对照试验2项,共1136例患者,ROI-C组569例,融合器联合钉板组567例。Meta分析结果显示:ROI-C组与融合器联合钉板组在手术时间(MD=-15.52,95%CI:-18.62至-12.42,P<0.00001),术中出血量(MD=-24.53,95%CI:-32.46至-16.61,P<0.00001),术后邻近节段退变率(RR=0.40,95%CI:0.27-0.60,P<0.00001)和术后总吞咽困难发生率(RR=0.18,95%CI:0.13-0.26,P<0.00001)均具有显著性差异。两者在术后JOA评分、颈椎功能障碍指数、C_(2)-C_(7)Cobb角、融合率和融合器沉降率方面无显著性差异(P≥0.05)。结论:在颈椎前路减压融合术中应用ROI-C^(TM)自锁系统与传统融合器联合钉板内固定治疗退行性颈椎病均可达到满意的临床效果,ROI-C^(TM)自锁系统操作更加简单,相比融合器联合钉板内固定能明显减少手术时间及术中出血量,在减少术后吞咽困难及邻近节段退变发生率等方面具有明显优势,对于跳跃型颈椎病及邻椎病翻修患者,更加推荐使用ROI-C^(TM)自锁系统。但鉴于其可能存在较高的沉降率,对于多节段且合并融合器沉降高危因素如骨质疏松、椎体终板破损的退行性颈椎病患者,仍建议使用融合器联合钉板内固定。

关键词：颈前路减压融合颈椎前路减压融合颈椎病 ROI-C 自锁系统 Cage+钉板 Meta分析

GEO公共数据库中4例多指畸形患者细胞间质和上皮细胞的单细胞转录组分析

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中国组织工程研究 2025年第20期29卷 4379-4388页

作者：傅东升艾克热木江•木合热木新疆医科大学第六附属医院骨科新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830001 新疆医科大学骨科再生医学重点实验室新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830001

背景:多指畸形患者中参与Heghog信号通路的一些转录因子发生异常表达,这些转录因子调控大量靶基因的表达,从而影响细胞的功能。目的:通过单细胞转录组分析多指畸形患者的转录组特征。方法:从GEO公共数据库中下载4例多指畸形患者细胞间... 详细信息

背景:多指畸形患者中参与Heghog信号通路的一些转录因子发生异常表达,这些转录因子调控大量靶基因的表达,从而影响细胞的功能。目的:通过单细胞转录组分析多指畸形患者的转录组特征。方法:从GEO公共数据库中下载4例多指畸形患者细胞间质和上皮细胞的单细胞转录组数据,将成纤维细胞和角质细胞划分为细胞亚群,并分析不同亚群的转录因子,构建转录因子及其靶基因的调控网络,分析调控因子的功能。结果与结论:对单细胞的转录谱数据进行分析发现,与多指畸形中细胞功能高度相关的调控因子有HOXD13、MSX2、LHX2、EMX2、LEF1、CREB3L2以及LHX2等HOX家族成员和GLI2转录因子。成纤维细胞中的HOXD13、MSX2和LHX2在多指畸形过程中发挥作用,而HES2和GLIS1在角质细胞的形成和发育过程中起重要作用。结果表明:HOXD13、MSX2和LHX2等转录因子的高表达可能与多指畸形的发育密切相关。通过靶向特定的转录因子或调节其活性,可能为纠正或预防多指畸形提供潜在的治疗策略。

关键词：多指畸形转录因子生物信息学单细胞转录组分析微环境 Heghog信号通路大数据分析

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