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重组慢病毒转染兔骨髓间充质干细胞与脱钙骨基质构建转基因组织工程材料

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中国组织工程研究 2025年第23期29卷 4851-4858页

作者：宁寅宽刘林志周次腊隆宇斌邵阳市中心医院血管外科湖南省邵阳市422000 邵阳市中心医院内分泌科湖南省邵阳市422000 邵阳市中心医院脊柱外科湖南省邵阳市422000

背景:缺损组织的修复重建受限于自体或异体可替代移植材料的来源问题而导致临床应用受限,转基因干细胞和组织工程材料研究开辟了新的治疗思路。目的:探究增强型绿色荧光蛋白重组慢病毒转染兔骨髓间充质干细胞在体外的生物学特性以及与... 详细信息

背景:缺损组织的修复重建受限于自体或异体可替代移植材料的来源问题而导致临床应用受限,转基因干细胞和组织工程材料研究开辟了新的治疗思路。目的:探究增强型绿色荧光蛋白重组慢病毒转染兔骨髓间充质干细胞在体外的生物学特性以及与脱钙骨基质体外构建转基因组织工程材料的生物矿化特性。方法:细胞贴壁及密度离心法获得兔骨髓间充质干细胞,增强型绿色荧光蛋白重组慢病毒以感染复数为100转染第5代兔骨髓间充质干细胞,体外观察转染细胞与未转染细胞的增殖能力、细胞表型、细胞周期以及成骨诱导后碱性磷酸酶、Runx2、骨钙素表达的差异;增强型绿色荧光蛋白重组慢病毒转染骨髓间充质干细胞与脱钙骨基质在体外构建转基因组织工程材料,对其进行扫描电镜观察及元素能谱分析。结果与结论:增强型绿色荧光蛋白重组慢病毒成功转染骨髓间充质干细胞后,在转染24,48 h细胞增殖较未转染细胞缓慢(P 0.05);增强型绿色荧光蛋白标记的骨髓间充质干细胞在脱钙骨基质支架上有较好的生物相容性,根据荧光表达强度推测目的基因在2周左右发挥最大生物学功能,且出现了钙磷矿化物沉积,体现出优越的生物矿化特性。

关键词：重组慢病毒载体增强绿色荧光蛋白骨髓间充质干细胞基因治疗生物学特性

piR-7472影响电压调控钾离子通道促进小鼠成骨细胞分化的机制

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中国组织工程研究 2025年第14期29卷 2868-2874页

作者：隆宇斌王湘斌樊基耿杨厚志杨洋李勇邵阳市中心医院脊柱外科湖南省邵阳市422000 天津医科大学研究生院天津市300070 邵阳市中心医院肿瘤内科湖南省邵阳市422000

背景:现有研究在PIWI相互作用RNA(piRNA)抗骨质疏松方面取得了重大进展,但piRNA发挥功能的具体靶点和相关机制仍有待探索。目的:探讨piR-7472对小鼠成骨细胞(MC3T3-E1细胞)分化的影响及下游机制。方法:①12只C57/BL6J小鼠随机分为假手... 详细信息

背景:现有研究在PIWI相互作用RNA(piRNA)抗骨质疏松方面取得了重大进展,但piRNA发挥功能的具体靶点和相关机制仍有待探索。目的:探讨piR-7472对小鼠成骨细胞(MC3T3-E1细胞)分化的影响及下游机制。方法:①12只C57/BL6J小鼠随机分为假手术组和卵巢切除组,每组6只,术后8周通过Micro-CT检测小鼠的骨量,RT-qPCR检测piR-7472的表达;②将MC3T3-E1细胞分为NC mimics组、piR-7472 mimics组、NC inhibitor组与piR-7472 inhibitor组,转染后成骨诱导7 d采用RT-qPCR检测piR-7472、骨桥蛋白、胶原蛋白Ⅰ、Runt相关转录因子2、钾电压门控通道调节因子亚家族F成员1 mRNA的表达;成骨诱导7 d采用Western blot检测骨桥蛋白、Runt相关转录因子2、骨形态发生蛋白2、钾电压门控通道调节因子亚家族F成员1(KCNF1)蛋白表达;成骨诱导14 d通过碱性磷酸酶染色检测碱性磷酸酶的表达;成骨诱导21 d通过茜素红染色检测矿化结节数量;③双荧光素酶报告基因实验观察piR-7472是否能与钾电压门控通道调节因子亚家族F成员1相结合。结果与结论:①与假手术组相比,卵巢切除组小鼠骨密度、骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数量明显下降,骨小梁分离度明显升高,并且骨组织中piR-7472 mRNA表达明显下调;②与NC组相比,piR-7472 mimics组骨桥蛋白、胶原蛋白Ⅰ、Runt相关转录因子2的mRNA表达明显升高,骨桥蛋白、Runt相关转录因子2、骨形态发生蛋白2的蛋白表达明显升高,矿化沉积与碱性磷酸酶表达增多;与NC inhibitor组相比,piR-7472 inhibitor组骨桥蛋白、胶原蛋白Ⅰ、Runt相关转录因子2的mRNA表达明显降低,骨桥蛋白、Runt相关转录因子2、骨形态发生蛋白2的蛋白表达明显降低,矿化沉积与碱性磷酸酶表达降低;③通过miRanda数据库预测发现piR-7472能与KCNF1相互作用;双荧光素酶报告基因实验发现piR-7472 mimcis能与钾电压门控通道调节因子亚家族F成员1结合并促进其表达。结果表明:piR-7472能够促进成骨前体细胞MC3T3-E1成骨分化,其发挥作用的机制可能是通过促进KCNF1表达实现的。

关键词：成骨细胞MC3T3-E1 PIWI相互作用RNA 成骨分化骨质疏松症电压调控的钾离子通道 KCNF1

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神经生长因子对骨骼形成及骨疾病的影响

中国组织工程研究 2025年第20期29卷 4266-4275页

作者：魏鹤翔孙彬刘昊刘含强夏鹏吉林大学第二医院脊柱外科吉林省长春市130000

背景:神经生长因子在骨骼的生理和病理进程中发挥了重要作用,系统性分析神经生长因子对骨组织的影响在组织工程及临床治疗两方面都具有重要意义。目的:探究神经生长因子通过骨组织细胞和骨神经-血管耦合等途径调控骨形成的过程,同时研... 详细信息

背景:神经生长因子在骨骼的生理和病理进程中发挥了重要作用,系统性分析神经生长因子对骨组织的影响在组织工程及临床治疗两方面都具有重要意义。目的:探究神经生长因子通过骨组织细胞和骨神经-血管耦合等途径调控骨形成的过程,同时研究神经生长因子在骨相关疾病病理进程中的作用。方法:在中国知网、万方、PubMed数据库以“神经生长因子,TrkA,骨,软骨”为中文检索词,以“Nerve growth factor,TrkA,NGF,bone,cartilage”为英文检索词进行文献检索,共检索到2 925篇文献。经过筛选后纳入116篇文献进行归纳总结,撰写综述。结果与结论:神经生长因子既可在骨、软骨、神经、血管等组织细胞中表达,又可作用于这些细胞发挥调控作用。通过多种分泌调控方式,神经生长因子在骨组织内部和骨、神经、血管组织间发挥信号传导作用。通过促进骨髓间充质干细胞的增殖、分化,神经生长因子可促进骨形成及骨修复。神经生长因子介导的破骨细胞生成说明其对骨组织具有多向调控作用。同时,神经生长因子与多种骨科疾病的发生发展高度相关,可能提供新的临床治疗思路。对神经生长因子的研究是了解骨骼生理及病理变化的重要方向之一。

关键词：神经生长因子骨软骨关节炎骨形成骨修复神经-血管耦合骨组织工程

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影像三维重建安全辅助单孔分体内镜治疗L_(5)/S_(1)极外侧腰椎间盘突出症

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中国组织工程研究 2025年第9期29卷 1876-1882页

作者：冯志萌孙宁孙兆忠李岳飞刘昌震李洒滨州医学院附属医院脊柱外科山东省滨州市256603

背景:单孔分体内镜作为一种新型的内镜技术,适用于治疗极外侧腰椎间盘突出症。但目前国内外针对L_(5)/S_(1)这一发病率极低的极外侧腰椎间盘突出症的研究资料甚少,尚无详尽描述单孔分体内镜治疗L_(5)/S_(1)极外侧腰椎间盘突出症的影像... 详细信息

背景:单孔分体内镜作为一种新型的内镜技术,适用于治疗极外侧腰椎间盘突出症。但目前国内外针对L_(5)/S_(1)这一发病率极低的极外侧腰椎间盘突出症的研究资料甚少,尚无详尽描述单孔分体内镜治疗L_(5)/S_(1)极外侧腰椎间盘突出症的影像解剖学资料。目的:通过影像三维重建确定骨性标志点,并以该标志点准确定位L_(5)出口神经根、L_(5)/S_(1)椎间隙及其他结构之间的位置关系,辅助单孔分体内镜经后外侧入路实现对L_(5)出口神经根的减压,治疗L_(5)/S_(1)极外侧腰椎间盘突出症。方法:选择符合纳入标准的29例L_(5)/S_(1)单侧极外侧腰椎间盘突出症患者,其中男12例,女17例;年龄48-74岁。将患者的腰椎CT数据资料导入Mimics 21.0软件中重建腰椎三维模型。测量L_(5)/S_(1)相关参数:①在横突根部下缘与峡部外侧缘的交点(H)所在矢状面上测量:H分别至L_(5)出口神经根上缘、下缘的垂直距离(a1,a2);H分别至L_(5)下终板、S1上终板的垂直距离(b1,b2);H至L_(5)椎弓根下缘的垂直距离(c);②H至L_(5)椎弓根内侧壁所在矢状面的左右水平距离(d);③H至硬脊膜外侧缘所在矢状面的左右水平距离(e);④H至L_(5)下终板最外侧缘所在矢状面的左右水平距离(f);⑤在L_(5)下终板最外侧缘所在矢状面上测量:H所在横断面分别至L_(5)出口神经根上缘、下缘的垂直距离(g1,g2);H所在横断面分别至L_(5)下终板、S1上终板的垂直距离(h1,h2);⑥H至L_(5)出口神经根最后缘所在冠状面的前后水平距离(i);⑦骶骨翼后缘最高点至L_(5)下终板最后缘所在冠状面的前后水平距离(j)。结果与结论:①男女之间各相关测量参数相比差异无显著性意义(P>0.05);②a1,a2,b1,b2,c,d,e,f,h1,h2,g1,g2,i,j患侧与健侧相比差异无显著性意义(P>0.05);③观测发现,a1与c之间相比差异无显著性意义(P>0.05),表明椎弓根下缘即为L_(5)出口神经根上缘,L_(5)出口神经根紧贴椎弓根下缘并经L_(5)椎体后方向前外侧走行,H均位于L_(5)出口神经根上方;④以H作为骨性标志点,无需向上探查,无需磨除峡部,只需向下、向外侧磨除部分骨质显露L_(5)出口神经根与椎间隙,向内侧有足够的安全距离避免损伤硬脊膜来完成侧隐窝、椎间孔区域的探查减压;⑤术者可在H、L_(5)下终板最外侧缘所在的矢状面及L_(5)横突与骶骨翼构成的“矩形区域”内进行操作,越靠近内下方区域(Kambin三角)越安全;⑥提示单孔分体内镜经后外侧入路治疗L_(5)/S_(1)极外侧腰椎间盘突出症,在镜下以H作为骨性标志点定位L_(5)出口神经根及椎间隙,能实现对L_(5)出口神经根的精准、安全、有效减压。

关键词：极外侧腰椎间盘突出症单孔分体内镜影像三维重建骨性标志数字化软件

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退变性脊柱侧凸主弯区的退变程度分析

中国组织工程研究 2025年第15期29卷 3206-3214页

作者：王明朗蒋琳宋彬张力张强冯大雄资阳市雁江区人民医院脊柱外科四川省资阳市641300 西南医科大学附属医院脊柱外科四川省泸州市646000

背景:退变性脊柱侧凸的发病机制不清,主弯区非对称退变可能与侧凸发生、发展紧密相关,充分认识主弯区的退变有助于为临床治疗策略提供更多参考。目的:探讨退变性脊柱侧凸主弯区退变程度与脊柱骨盆参数之间的关系,了解其发病机制。方法:... 详细信息

背景:退变性脊柱侧凸的发病机制不清,主弯区非对称退变可能与侧凸发生、发展紧密相关,充分认识主弯区的退变有助于为临床治疗策略提供更多参考。目的:探讨退变性脊柱侧凸主弯区退变程度与脊柱骨盆参数之间的关系,了解其发病机制。方法:收集西南医科大学附属医院脊柱外科2018年7月至2023年11月就诊的退变性脊柱侧凸患者的病历及影像学资料。比较顶椎上、下关节突关节凹侧、凸侧关节炎的差异;分析脊柱侧凸严重程度、脊柱骨盆参数、关节突关节炎等参数之间的相关性;探究脊柱侧凸严重程度、脊柱骨盆参数、关节突关节炎等参数之间的影响作用。结果与结论:①在顶椎关节突关节中,凹侧比凸侧关节突关节炎严重,差异有显著性意义(P脊柱侧凸顶椎区域凹侧退变程度重于凸侧;顶椎关节突关节不对称角及关节突关节炎严重程度与脊柱侧凸严重程度无明显相关性;腰椎前凸角和骨盆入射角在维持脊柱正常序列中发挥关键作用,且骨盆入射角是主弯Cobb角增大的保护因素;L5倾斜角和椎间盘角度是主弯Cobb角增大的危险因素。

关键词：退变性脊柱侧凸主弯区顶椎不对称退变关节突关节炎

枢椎支点螺钉在寰枢椎钉棒固定中复位能力的生物力学测试

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中国组织工程研究 2025年第15期29卷 3116-3120页

作者：陈树金马向阳邹小宝廖英强漆海如刘宝曾宪明中山火炬开发区人民医院脊柱外科广东省中山市528436 中国人民解放军南部战区总医院脊柱外科广东省广州市510010

背景:目前,寰枢椎脱位的手术治疗主要采取后路寰枢椎钉棒内固定系统进行提拉复位,术中常通过增大连接棒的弯曲度进而增加寰椎和枢椎间的落差来提升复位效果,但增加了手术难度及风险。枢椎支点螺钉直接增加了寰椎和枢椎间的复位落差,但... 详细信息

背景:目前,寰枢椎脱位的手术治疗主要采取后路寰枢椎钉棒内固定系统进行提拉复位,术中常通过增大连接棒的弯曲度进而增加寰椎和枢椎间的落差来提升复位效果,但增加了手术难度及风险。枢椎支点螺钉直接增加了寰椎和枢椎间的复位落差,但其增加复位能力的程度尚不清楚。目的:测试枢椎支点螺钉的复位能力,并与普通螺钉进行对比。方法:选取6具新鲜人体颅颈标本,切除双侧侧块关节囊、寰齿关节囊及横韧带制成寰枢椎失稳模型,每具标本枢椎双侧均依次进行3种内固定:植入单轴枢椎支点螺钉(A组)、多轴枢椎支点螺钉(B组)及普通螺钉(C组),将柔性超薄式薄膜压力传感器置于寰齿前间隙,置入2根相同曲度连接棒,模拟提拉复位,获取寰齿前间隙压力,3组间进行对比分析。结果与结论:①A-C组标本寰齿前间隙压力分别为(97.59±8.58),(60.43±5.09),(22.74±0.81)N,3组间寰齿前间隙压力比较差异有显著性意义(F=251.603,P=0.000),3组间两两比较差异有显著性意义(P=0.000);②结果显示相较于普通颈椎后路螺钉,枢椎支点螺钉应用于后路寰枢椎钉棒内固定系统可提升复位能力,且单轴枢椎支点螺钉相较于多轴枢椎支点螺钉提升后路寰枢椎钉棒内固定系统的复位能力更佳。

关键词：枢椎支点螺钉寰枢椎钉棒内固定系统寰枢椎脱位复位能力生物力学

经皮椎体成形联合椎弓根强化治疗重度骨质疏松性椎体骨折的有限元分析

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中国组织工程研究 2025年第15期29卷 3089-3094页

作者：李红桃潘泓宇雷杨肖常明西南医科大学附属中医医院脊柱外科四川省泸州市646000

背景:椎弓根内骨水泥灌注联合椎体成形已被用于治疗Kummell病和椎弓根溶骨性转移瘤等疾病,但该手术方式对相邻椎体及椎间盘的影响尚不明确。目的:应用三维有限元模型探讨经皮椎体成形联合椎弓根强化术治疗重度骨质疏松性椎体骨折对邻近... 详细信息

背景:椎弓根内骨水泥灌注联合椎体成形已被用于治疗Kummell病和椎弓根溶骨性转移瘤等疾病,但该手术方式对相邻椎体及椎间盘的影响尚不明确。目的:应用三维有限元模型探讨经皮椎体成形联合椎弓根强化术治疗重度骨质疏松性椎体骨折对邻近节段椎体以及椎间盘相关生物力学的影响。方法:选择1位已完成经皮椎体成形联合椎弓根强化术的重度骨质疏松性椎体骨折(L1)女性患者,并提取其术前及术后的CT文件,研究范围为T_(12)-L_(2)(包括伤椎、邻近椎体和椎间盘)。通过Mimics、SolidWorks和Geomagic等软件分别建立了术前、术后三维脊柱功能单元的有限元模型。在T_(12)上终板垂直方向加载500 N力矩和10 N·m旋转力矩,模拟前屈、后伸、侧屈和旋转等运动方位,分析手术前后相邻节段椎体终板和椎间盘的应力变化情况。结果与结论:①成功建立了术前和术后脊柱功能单元的三维有限元模型;②通过计算得出,在模拟载荷下,术后T_(12)下终板应力分布更均匀且最大应力值减小,与术前相比无显著差异(P>0.05);术后L_(2)上终板应力分布更均匀且最大应力与术前无显著差异(P>0.05);同样,术后T_(12)/L_(1)、L_(1)/L_(2)椎间盘应力分布也更均匀且最大应力值均显著减小(P<0.05);③因此,经皮椎体成形联合椎弓根强化能够有效改善术后相邻椎体终板和椎间盘的应力分布,并能够减小应力,最终降低术后再骨折风险以及显著延缓椎间盘退变。

关键词：椎弓根强化骨质疏松性椎体骨折椎体成形应力有限元模型骨水泥

日间管理模式下颈前路椎间盘切除融合术治疗颈椎退变性疾病的安全性及早期临床疗效

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中国脊柱脊髓杂志 2023年第9期33卷 793-799页

作者：唐龙陈宇汪凡栋刘元彬宋昭君王淼周永刘会毅郑佳状遂宁市中心医院脊柱外科遂宁市629000

目的:探究将颈前路椎间盘切除融合术(anterior cervical discectomy and fusion,ACDF)治疗颈椎退变性疾病(cervical degenerative diseases,CDD)纳入日间管理模式的安全性及早期疗效。方法:回顾性分析2022年9月~2023年3月接受日间ACDF手术治疗的12例CDD患者。其中,女性10例,男性2例,年龄53.7±8.6岁(36~67岁),单节段手术8例,双节段手术4例。记录手术时间、术中出血量、术后引流量、出院后30d再入院率及并发症、患者就医满意度等,评价手术安全性及早期临床结果。术前和出院当日采用视觉模拟评分量表(visual analogue scale,VAS)、颈椎功能障碍指数(neck disability index,NDI)、日本骨科协会(Japanese Orthopedic Association,JOA)评分及JOA评分改善率(recovery rate,RR)评估患者疼痛改善情况及神经功能。术后2d,拍摄颈椎X线片、CT及MRI以评估置入物的位置、神经减压情况和颈椎生理曲度。结果:12例患者均手术成功,随访时间2.5±0.8个月(1~6个月),患者疼痛症状及神经功能均有明显改善。手术时间为71.3±20.5min,术中出血量为14.6±8.4mL,术后引流量为8.8±7.3mL。出院当日VAS(2.1±0.9分)、NDI[(22.4±3.5)%]、JOA评分(14.3±1.1分)较术前VAS(6.6±1.7分)、NDI[(66.3±4.7)%]、JOA评分(8.3±1.3分)分别明显改善(P<0.05),JOA评分RR为100%。术后1例患者出现轻度吞咽困难(8.3%),未经特殊处理,症状自行消失。随访期间,无出院后30d内再入院病例,1例患者出院后6d出现切口血肿,患者无呼吸及吞咽困难,经专科检查评估后行加压包扎,4d后自愈。所有患者术后影像学检查显示置入物位置理想,神经减压充分,术后颈椎生理曲度(28.7°±2.0°)较术前(15.7°±4.6°)明显改善(P<0.05)。结论:日间ACDF的安全性及早期疗效较为满意,可为合适的CDD患者提供一种新的手术模式选择。

关键词：日间手术颈前路椎间盘切除融合术颈椎退变性疾病安全性早期疗效

PLGA/赖氨酸接枝氧化石墨烯纳米粒子复合支架对MC3T3细胞成骨分化的影响

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中国组织工程研究 2025年第4期29卷 707-712页

作者：余双奇丁凡万松陈伟张学俊陈东李强林作丽武汉市普仁医院脊柱外科湖北省武汉市430081 武汉市普仁医院社医办湖北省武汉市430081

背景:骨损伤后如何有效促进骨再生和骨重建一直是临床骨修复研究中的关键问题,利用生物和降解材料搭载生物活性因子在骨修复中具有优秀的应用前景。目的:探究赖氨酸接枝氧化石墨烯(LGA-g-GO)纳米粒子改性的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)... 详细信息

背景:骨损伤后如何有效促进骨再生和骨重建一直是临床骨修复研究中的关键问题,利用生物和降解材料搭载生物活性因子在骨修复中具有优秀的应用前景。目的:探究赖氨酸接枝氧化石墨烯(LGA-g-GO)纳米粒子改性的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)复合支架对成骨分化及新骨形成的影响。方法:将PLGA溶于二氯甲烷中,利用溶剂挥发法制备PLGA支架;将氧化石墨烯均匀分散于PLGA溶液中制备PLGA/GO复合支架;利用化学接枝法制备LGA-g-GO纳米粒子,将LGA-g-GO纳米粒子按不同的质量比(1%,2%,3%)与PLGA共混构建出PLGA/LGA-g-GO复合支架。表征5组支架的微观形貌、亲水性、蛋白吸附能力。将MC3T3细胞分别接种于5组支架表面,检测细胞增殖与成骨分化情况。结果与结论:①扫描电镜下可见PLGA支架表面光滑平坦,其余4组支架表面粗糙,并且随着LGA-g-GO纳米粒子加入量的增加,复合支架的表面粗糙程度加重;PLGA/LGA-g-GO(3%)复合支架的水接触角低于其他4组支架(P<0.05);PLGA/LGA-g-GO(1%,2%,3%)复合支架的蛋白吸附能力强于PLGA、PLGA/GO支架(P<0.05);②CCK-8检测显示,PLGA/LGA-g-GO(2%,3%)复合支架可促进MC3T3细胞的增殖;碱性磷酸酶染色与茜素红染色显示,PLGA/LGA-g-GO(2%,3%)组细胞碱性磷酸酶活性高于其他3组(P<0.05),PLGA/GO组、PLGA/LGA-g-GO(1%,2%,3%)组钙沉积多于PLGA组(P<0.05);③结果表明,PLGA/LGA-g-GO复合支架能够促进成骨细胞的增殖和成骨分化,有利于骨损伤后的骨再生和骨重建。

关键词：聚乳酸-羟基乙酸共聚物赖氨酸氧化石墨烯纳米粒子复合支架骨再生生物组织工程