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血小板衍生生长因子DD对人肌腱源性干细胞增殖和多向分化能力的影响

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中国组织工程研究 2025年第31期29卷 6649-6655页

作者：文华伟张青松汤明李亚楠谈鸿飞方禹舜武汉市第四医院湖北省武汉市430030 湖北省运动医学中心湖北省武汉市430030

背景:慢性肩袖损伤常伴有肌腱退变和肌腱干细胞功能受损,血小板衍生生长因子DD作为一种重要的细胞因子,对干细胞增殖和分化具有调节作用。目的:探讨血小板衍生生长因子DD对人慢性肩袖损伤组织来源肌腱干细胞增殖和多向分化能力的影响。... 详细信息

背景:慢性肩袖损伤常伴有肌腱退变和肌腱干细胞功能受损,血小板衍生生长因子DD作为一种重要的细胞因子,对干细胞增殖和分化具有调节作用。目的:探讨血小板衍生生长因子DD对人慢性肩袖损伤组织来源肌腱干细胞增殖和多向分化能力的影响。方法:获取人体慢性肩袖损伤组织标本并体外分离培养肌腱干细胞,免疫荧光染色观察细胞的骨架形态,流式检测肌腱干细胞表型表达。将肌腱干细胞分成2组:对照组不进行任何干预,血小板衍生生长因子DD组以5μg/mL血小板衍生生长因子DD干预,通过细胞增殖实验和三系分化实验评估血小板衍生生长因子DD对肌腱干细胞增殖和多向分化能力的影响。结果与结论:①血小板衍生生长因子DD组EdU阳性细胞数量较对照组显著增加(P<0.05),且肌腱干细胞更早进入快速增殖期,细胞呈对数增长;②血小板衍生生长因子DD组油红O染色、阿利新蓝染色、茜素红染色阳性面积较对照组明显增大(P<0.05);③上述结果表明,血小板衍生生长因子DD显著促进肌腱干细胞的增殖和成脂、成骨、成软骨分化。

关键词：肌腱干细胞肌腱源性干细胞血小板衍生生长因子DD 肩袖损伤肩袖修复工程化干细胞

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肠道菌群与骨质疏松性骨折

中国组织工程研究 2025年第6期29卷 1296-1304页

作者：赵文生李孝林彭昌华邓佳盛浩陈洪卫张朝驹何川湖北中医药大学湖北省武汉市430061 长江大学湖北省荆州市434023 湖北中医药大学附属荆州市中医医院湖北省荆州市434000

背景:骨质疏松性骨折是骨质疏松症最严重的并发症,既往的研究已经证实了肠道菌群对骨骼组织具有调节作用,肠道菌群与骨质疏松性骨折有着重要关系,但是二者之间的因果关系尚不清楚。目的:使用孟德尔随机化(MR)方法探索肠道菌群与骨质疏... 详细信息

背景:骨质疏松性骨折是骨质疏松症最严重的并发症,既往的研究已经证实了肠道菌群对骨骼组织具有调节作用,肠道菌群与骨质疏松性骨折有着重要关系,但是二者之间的因果关系尚不清楚。目的:使用孟德尔随机化(MR)方法探索肠道菌群与骨质疏松性骨折之间的因果关系。方法:从IEU Open GWAS数据库和芬兰数据库R9中分别获得了肠道菌群和骨质疏松性骨折的GWAS数据集,以肠道菌群作为暴露因素,骨质疏松性骨折作为结局变量,采用随机效应逆方差加权法、MR-Egger回归、加权中位数法、简单模型法以及加权模型法进行孟德尔随机化分析来评估肠道菌群与骨质疏松性骨折之间是否存在因果关系,通过敏感性分析来检验结果的可靠性和稳健性,并进行反向孟德尔随机化分析来进一步验证正向孟德尔随机化分析中确定的因果关系。结果与结论:①此孟德尔随机化分析结果表明,肠道菌群与骨质疏松性骨折之间存在因果关系。放线菌目(OR=1.562,95%CI:1.027-2.375,P=0.037)、放线菌科(OR=1.561,95%CI:1.027-2.374,P=0.037)、放线菌属(OR=1.544,95%CI:1.130-2.110,P=0.006)、丁酸球菌属(OR=1.781,95%CI:1.194-2.657,P=0.005)、粪球菌属-2(OR=1.550,95%CI:1.068-2.251,P=0.021)、Family ⅩⅢ UCG-001属(OR=1.473,95%CI:1.001-2.168,P=0.049)、产甲烷短杆菌属(OR=1.274,95%CI:1.001-1.621,P=0.049)、罗氏菌属(OR=1.429,95%CI:1.015-2.013,P=0.041)的丰度升高,会增加患者骨质疏松性骨折的风险;②拟杆菌纲(OR=0.660,95%CI:0.455-0.959,P=0.029)、拟杆菌目(OR=0.660,95%CI:0.455-0.959,P=0.029)、克里斯滕森氏菌科(OR=0.725,95%CI:0.529-0.995,P=0.047)、瘤胃球菌科(OR=0.643,95%CI:0.443-0.933,P=0.020)、肠杆菌属(OR=0.558,95%CI:0.395-0.788,P=0.001)、直肠真杆菌属(OR=0.631,95%CI:0.435-0.916,P=0.016)、毛螺菌科-UCG008(OR=0.738,95%CI:0.546-0.998,P=0.048)、瘤胃梭菌属-9(OR=0.492,95%CI:0.324-0.746,P=0.001)的丰度升高,会降低患者骨质疏松性骨折的风险。③文章通过孟德尔随机化方法发现了16种与骨质疏松性骨折相关的肠道菌群,即以肠道菌群为暴露因素,骨质疏松性骨折为结局变量,8种肠道菌群与骨质疏松性骨折呈正向因果关联,另外8种肠道菌群与骨质疏松性骨折呈负向因果关联。④此研究结果不仅为临床上骨质疏松性骨折的早期预测及潜在治疗靶点确定了新的生物标志物,还为骨组织工程中研究通过肠道菌群改善骨质疏松性骨折的发生与预后提供了实验基础和理论依据。

关键词：孟德尔随机化肠道菌群骨质疏松性骨折因果关系遗传学全基因组关联研究单核苷酸多态性工具变量风险因素

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运动干预与细胞焦亡在骨关节炎中的作用

中国组织工程研究 2025年第8期29卷 1667-1675页

作者：王秋月靳攀蒲锐长江大学教育与体育学院湖北省荆州市434023 长江大学医学部湖北省荆州市434023 长江大学运动人体科学实验室湖北省荆州市434023

背景:细胞焦亡参与软骨细胞外基质降解、滑膜炎症以及疼痛,在骨关节炎防治中发挥重要作用。此外,运动可通过抑制细胞焦亡调控骨关节炎的发生,已成为防治骨关节炎的研究热点。目的:总结细胞焦亡在骨关节炎中的调控作用,以及运动介导细胞... 详细信息

背景:细胞焦亡参与软骨细胞外基质降解、滑膜炎症以及疼痛,在骨关节炎防治中发挥重要作用。此外,运动可通过抑制细胞焦亡调控骨关节炎的发生,已成为防治骨关节炎的研究热点。目的:总结细胞焦亡在骨关节炎中的调控作用,以及运动介导细胞焦亡在改善骨关节炎中的机制。方法:以“pyroptosis,osteoarthritis,chondrocyte pyroptosis,synovial cell pyroptosis,exercise”和“细胞焦亡,骨关节炎,软骨细胞焦亡,滑膜细胞焦亡,运动”为关键词,检索PubMed与中国知网数据库1992-2024年间发表的相关文献,根据纳入及排除标准选择71篇文献进行综述。结果与结论:①骨关节炎是以软骨细胞外基质降解、滑膜炎症和软骨下骨重塑等为特点的慢性退行性关节疾病,易引起骨的器质性病变、疼痛并引发功能障碍。②细胞焦亡作为一种特殊的程序性死亡机制,其特征为细胞裂解死亡释放炎症因子引发强烈的炎症反应,与骨关节炎的发生发展关系密切。细胞焦亡可导致大量炎症因子释放,进而激活核因子κB转录,增加焦亡蛋白的产生,进而加剧骨关节炎的发生发展,因此细胞焦亡可作为骨关节炎防治的新方向。③运动可通过下调焦亡蛋白信号通路和抑制相关炎症因子表达等途径抑制软骨细胞和滑膜细胞的焦亡,从而在骨关节炎防治中发挥重要作用。有氧和无氧运动可通过抑制细胞焦亡的发生延缓骨关节炎的病理进程,中等强度的有氧运动通过抑制细胞焦亡信号通路改善骨关节炎的效果较好,无氧运动可通过提高肌肉质量进而对骨关节炎产生有益效应。

关键词：细胞焦亡骨关节炎运动运动调控信号通路综述

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肠道菌群、运动干预与呼吸系统疾病

中国组织工程研究 2025年第14期29卷 3034-3042页

作者：殷月冷思逸靳攀陈子扬蒲锐长江大学教育与体育学院湖北省荆州市434023 长江大学医学部湖北省荆州市434023 长江大学运动人体科学实验室湖北省荆州市434023

背景:肠道菌群是位于人体胃肠道中的一种多样化和动态的微生物群落总称,对维持人体免疫和健康有着至关重要的作用。近年提出“肠-肺轴”概念,提示肠道菌群与肺密切相关,且运动可通过维持肠道菌群平衡调节呼吸系统疾病。目的:综述了肠道... 详细信息

背景:肠道菌群是位于人体胃肠道中的一种多样化和动态的微生物群落总称,对维持人体免疫和健康有着至关重要的作用。近年提出“肠-肺轴”概念,提示肠道菌群与肺密切相关,且运动可通过维持肠道菌群平衡调节呼吸系统疾病。目的:综述了肠道菌群与肺炎、肺癌、哮喘病和慢性肺阻塞疾病等不同呼吸系统疾病的关系、不同运动方式对肠道菌群和呼吸系统疾病的影响,为深入探讨运动调控肠道菌群在呼吸系统疾病中的作用机制提供新的思路。方法:检索1944-2024年间CNKI和PubMed数据库相关文献,中文检索词包括“肠道菌群、肠道细菌、呼吸系统疾病、肺炎、肺癌、哮喘病和慢性肺阻塞疾病、有氧运动、抗阻运动”等;英文检索词包括“Intestinal flora,Gut bacteria,Respiratory illness,Pneumonia,Lung cancer,Asthma,Chronic obstructive pulmonary diseases,Aerobic exercise、Resistance training”等,根据纳入和排除标准选择101篇文献进行归纳总结。结果与结论:①肠道菌群在肺炎、肺癌、哮喘病和慢性肺阻塞疾病等多种呼吸系统疾病中发挥着重要的调节作用。②不同运动方式与肠道菌群密切相关:有氧运动可通过改善胰岛素敏感性、增加菌群多样性和抑制全身慢性炎症在肠道菌群的调控中发挥有益效应;抗阻运动可降低肠黏膜通透性并促进短链脂肪酸的产生;有氧联合抗阻运动也可提升肠道菌群多样性、影响肠道菌群组成。③运动可通过调节炎症反应和减轻氧化应激损伤,提高心肺功能和运动表现进而改善呼吸系统疾病。④运动通过调控肠道菌群抑制炎症反应、调节氧化应激、改善肠屏障通透性和维持肠道菌群稳态,在防治呼吸系统疾病中发挥关键作用。

关键词：肠道菌群呼吸系统疾病肺炎肺癌哮喘病慢性肺阻塞疾病有氧运动抗阻运动综述

KRT18与mRNA及长链非编码RNA互作调控椎间盘髓核细胞损伤的机制

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中国组织工程研究 2025年第2期29卷 312-321页

作者：刘钟元李扬张志文湖北中医药大学针灸骨伤学院湖北省武汉市430061 湖北中医药大学附属医院、湖北省中医院、湖北省中医药研究院湖北省武汉市430061

背景:椎间盘中差异表达的RNA结合蛋白在椎间盘退变中发挥着关键作用,其中RNA结合蛋白KRT18水平的降低与椎间盘退行性病变相关,但其在椎间盘髓核细胞中的具体作用尚未完全确定。目的:探讨KRT18与mRNA及长链非编码RNA结合互作对椎间盘髓... 详细信息

背景:椎间盘中差异表达的RNA结合蛋白在椎间盘退变中发挥着关键作用,其中RNA结合蛋白KRT18水平的降低与椎间盘退行性病变相关,但其在椎间盘髓核细胞中的具体作用尚未完全确定。目的:探讨KRT18与mRNA及长链非编码RNA结合互作对椎间盘髓核细胞的影响及机制。方法:对因腰部骨折或椎间盘退行性病变而接受椎间融合术的患者进行人体髓核组织取样获得正常髓核细胞和退变髓核细胞,并进行iRIP-seq、功能富集分析以及DNA微阵列分析,随后根据分析结果在髓核细胞中敲低KRT18,通过蛋白免疫印迹及qRt-PCR在蛋白和RNA水平检测相关基因水平的表达。结果与结论:通过iRIP-seq分析发现GUAAUC和AGCCUC序列中存在大量的KRT18结合位点,表明KRT18可参与调控RNA的转录、翻译、稳定性或在细胞信号传导途径中发挥作用。其能够与成熟的mRNA稳定结合,其中表达较高的基因包括CRLF1及IGFBP4等,同时与其结合的长链非编码RNA的峰值基因包括SNHG25、SNHG12、NEAT1、USP32、EIF4A2和CDH4,这些基因多涉及细胞凋亡、炎症等多种生物过程,并且能介导细胞外基质代谢的相关通路,KRT18能够调控它们的稳定性、转运、翻译、剪接等多个方面的功能,进而影响基因的表达和细胞功能。实验结果验证了在髓核细胞中敲低KRT18,细胞外基质代谢水平被抑制出现失衡,导致体外椎间盘退变。该研究首次从KRT18与mRNA及长链非编码RNA结合的角度探讨其调控机制,并推测了KRT18在椎间盘退变发病机制中的潜在功能,为今后KRT18关键功能的研究奠定了基础。

关键词：椎间盘退行性变 RNA结合蛋白 KRT18 iRIP-seq mRNA 长链非编码RNA

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探索神奇的圆柱容球

发明与创新(中旬刊) 2025年第1期 26-27页

作者：田雨欣湖北省赤壁市实验小学

阿基米德是一位“全能型天才”，他一生成就无数，其中“圆柱容球”定理是他在数学领域最满意的发现。按照他生前的遗愿，人们在他的墓碑上刻了一个圆柱容球的几何图形。圆柱容球就是把一个球放在一个圆柱形容器中，盖上盖子后，球恰好...

阿基米德是一位“全能型天才”，他一生成就无数，其中“圆柱容球”定理是他在数学领域最满意的发现。按照他生前的遗愿，人们在他的墓碑上刻了一个圆柱容球的几何图形。圆柱容球就是把一个球放在一个圆柱形容器中，盖上盖子后，球恰好与圆柱的上、下底面及侧面紧密接触（球的直径与圆柱的高和底面直径相等）。

关键词：

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干细胞的趋电性迁移及机制

中国组织工程研究 2025年第23期29卷 4984-4992页

作者：韩芳舒晴贾绍辉田峻武汉体育学院运动医学院湖北省武汉市430079 武汉大学中南医院骨科康复科湖北省武汉市430071

背景:随着对干细胞技术研究的深入,如何使其准确归巢成为临床应用中的一大难题。除药物和趋化因子等信号的诱导外,电场也被广泛应用于指导干细胞的定向迁移,并可增强其迁移速度和定向性。目的:旨在分析总结电场对干细胞迁移特性的影响,... 详细信息

背景:随着对干细胞技术研究的深入,如何使其准确归巢成为临床应用中的一大难题。除药物和趋化因子等信号的诱导外,电场也被广泛应用于指导干细胞的定向迁移,并可增强其迁移速度和定向性。目的:旨在分析总结电场对干细胞迁移特性的影响,同时综述可能的作用机制。方法:通过检索Pub Med和中国知网数据库,收集截至2024年3月的相关文献,英文检索词:“stem cells,direct current electric field,pulsed electric field,migration,electric field device,mechanism”;中文检索词:“干细胞,直流电场,脉冲电场,迁移,电场装置,机制”。排除不能获取全文和与主题无关的文献。结果与结论:根据筛选要求共纳入58篇文献,包括中文文献15篇及英文文献43篇。文献以脂肪间充质干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞、表皮干细胞、人胚胎干细胞和人诱导性多功能干细胞为研究对象,在迁移装置中研究电场的不同参数对上述干细胞迁移的影响及其机制。(1)电场作为一种简单、无创且稳定的干预方式在指导干细胞定向迁移的过程中起着积极作用;(2)不同类型的干细胞发生趋电性迁移的方向不同,同时大部分干细胞的迁移速度和定向性是随着电场强度增加而增加的;(3)不同的电场装置在观测干细胞迁移时的侧重点不同,可根据实验目的而择优选择相关装置;(4)不同干细胞趋电性迁移的机制不完全相同,多数干细胞迁移过程中有MAPK通路、ROCK活化以及PI3K功能的参与,同时还有其他蛋白质复合物与信号通路参与调控该过程;(5)除电场参数不同之外,细胞本身的衰老情况和培养环境也会对趋电性迁移的结果产生影响。总而言之,电场作为一种影响干细胞迁移特性的重要信号,与其他新兴材料结合在组织工程应用中展现出了一定的潜力,有望在指导干细胞归巢方面发挥更加重要的作用,促进骨组织再生和修复以及神经系统、自身免疫系统以及肿瘤等疾病的研究取得更大的突破。

关键词：干细胞电场趋电性迁移机制归巢效应物理因子电场装置细胞衰老培养环境

保留假体清创联合更换组配式部件治疗全髋关节置换后急性假体周围感染

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中国组织工程研究 2025年第21期29卷 4499-4505页

作者：潘希安张远金张国富李俊刘炳霞周定康孙法瑞黄石市中心医院(湖北理工学院附属医院)骨科湖北省黄石市435000 肾脏疾病发生与干预湖北省重点实验室湖北省黄石市435000 黄石市中心医院(湖北理工学院附属医院)超声影像科湖北省黄石市435000 黄石市中心医院(湖北理工学院附属医院)手术麻醉科湖北省黄石市435000

背景:全髋关节置换后假体周围感染是影响假体使用寿命的常见原因,保留假体清创联合更换组配式组件成为治疗全髋关节置换后急性期假体周围感染的新方法。目的:观察采用保留假体清创联合更换组配式部件治疗人工全髋关节置换后急性期假体... 详细信息

背景:全髋关节置换后假体周围感染是影响假体使用寿命的常见原因,保留假体清创联合更换组配式组件成为治疗全髋关节置换后急性期假体周围感染的新方法。目的:观察采用保留假体清创联合更换组配式部件治疗人工全髋关节置换后急性期假体周围感染的临床疗效。方法:选择2018年7月至2022年2月在黄石市中心医院骨科进行手术治疗的22例初次全髋置换后急性期假体周围感染患者,所有患者感染时间均为初次置换3周以内,术中取关节液及感染滑膜行细菌培养均证实为急性期感染,采用保留假体清创联合更换组配式组件治疗。术前、术后3,6个月以及末次随访,以白细胞计数、血沉、C-反应蛋白评价感染情况,以Harris髋关节功能评分量表评价髋关节功能改善情况,以疼痛目测类比评分了解患者疼痛缓解情况,采用配对样本t检验分析手术前后各指标改善情况。结果与结论:(1)非假体周围感染原因死亡1例后失访,予以排除,其余21例患者均获得临床随访,随访时间均在1年以上,平均随访时间为(19.52±3.88)个月,其中20例患者手术治疗成功,1例失败,感染控制率为95%;(2)患者术后3,6个月以及末次随访的白细胞计数、血沉、C-反应蛋白水平均较术前下降(P<0.05),Harris髋关节功能评分均较术前提高(P<0.05),疼痛目测类比评分均较术前下降(P<0.05),差异均有显著性意义(P<0.05);(3)提示全髋关节置换后急性期假体周围感染患者选择保留假体清创联合更换组配式组件的治疗方法能有效控制髋关节感染,改善髋关节功能,缓解感染导致的髋部疼痛。

关键词：全髋关节置换保留假体清创假体周围感染组配式部件髋关节功能评分

不同内植物固定耻骨上下支骨折生物力学特征的比较

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中国组织工程研究 2025年第27期29卷 5757-5764页

作者：饶鑫蒋代翔鲁辉罗杨兴李盟刘定玺吴启梅刘融武汉科技大学附属普仁医院骨科湖北省武汉市430081 武汉科技大学医学院湖北省武汉市430065 武汉科技大学附属普仁医院创新与转化研究所湖北省武汉市430081 武汉科技大学机械工程学院湖北省武汉市430080 武汉刘三屋中医骨伤医院湖北省武汉市430200

背景:经皮逆向空心螺钉、微创经皮钢板广泛应用于单侧耻骨支骨折中,但存在误穿髋关节和损伤骨盆内侧滋养动脉等缺点。一种新型逆行耻骨上支髓内钉治疗骨盆前环骨折拥有透射次数少和手术时间短等优点,但目前缺乏上述3种内植物生物力学特... 详细信息

背景:经皮逆向空心螺钉、微创经皮钢板广泛应用于单侧耻骨支骨折中,但存在误穿髋关节和损伤骨盆内侧滋养动脉等缺点。一种新型逆行耻骨上支髓内钉治疗骨盆前环骨折拥有透射次数少和手术时间短等优点,但目前缺乏上述3种内植物生物力学特征的验证。目的:通过有限元分析方法,比较在不同工况下经皮逆向空心螺钉、微创经皮钢板和逆行耻骨上支髓内钉治疗耻骨上下支骨折的生物力学差异。方法:收集1名志愿者的骨盆CT数据,将数据导入mimics 20、Geomagic Wrap 2021、Soildworks 2019中,建成3种内固定治疗单侧耻骨支骨折的几何模型,分别为空心螺钉组、钢板组、髓内钉组。分别将上述模型导入Ansys 2022软件设置垂直工况、开书样工况、剪切工况进行前处理和计算,比较分析内植物的力学稳定性。结果与结论:①在垂直工况下,空心螺钉治疗单侧耻骨骨折的生物力学稳定性较钢板和髓内钉更为优秀,其内植物应力峰值最小,其余两组对比空心螺钉组峰值增加4倍以上;②在开书样工况下,钢板治疗单侧耻骨骨折有更好的生物力学稳定性,钢板组降低耻骨上支断端应力有较好表现,其他两组的应力较钢板组增加5倍以上;③在剪切工况下,髓内钉治疗单侧耻骨骨折表现出良好的生物力学稳定性,其维持骨盆位移效果最佳,其他两组骨盆位移比髓内钉组增加了25%以上;④提示不同内植物在生物力学上存在差异性:逆行经皮空心螺钉在垂直工况下内植物应力峰值最小,微创经皮钢板在开书样工况下减小耻骨上支断端应力最优,逆行耻骨上支髓内钉在剪切工况下骨盆位移最小,可以将内植物生物力学差异性与患者临床实际情况相结合,选择最优内植物治疗方式。

关键词：耻骨上下支骨折经皮逆向空心螺钉微创经皮钢板逆行耻骨上支髓内钉有限元分析生物力学

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