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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

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微重力导致骨质疏松的机制

中国组织工程研究 2025年第10期29卷 2132-2140页

作者：向德剑梁晓远王胜红陈长顺田聪闫振兴耿彬夏亚一兰州大学第二临床医学院甘肃省兰州市730000 兰州大学第二医院骨科甘肃省兰州市730000 甘肃省骨科临床研究中心甘肃省兰州市730000 甘肃省智能骨科行业技术中心甘肃省兰州市730000

背景:在微重力环境中骨吸收和骨形成的失衡,导致航天员出现严重的骨质流失。现有研究表明,微重力环境下的骨质流失是由多种细胞、组织和系统共同作用的结果。目的:综述微重力对不同的细胞、组织或系统产生不同的生物学效应,总结微重力... 详细信息

背景:在微重力环境中骨吸收和骨形成的失衡,导致航天员出现严重的骨质流失。现有研究表明,微重力环境下的骨质流失是由多种细胞、组织和系统共同作用的结果。目的:综述微重力对不同的细胞、组织或系统产生不同的生物学效应,总结微重力导致骨质疏松发生的机制。方法:在Pub Med、Web of Science和Cochrane图书馆数据库检索2000-2023年的相关文献,纳入标准为与微重力导致骨质疏松相关的组织工程研究和基础研究的所有文章,最终对85篇文献进行综述。结果与结论:(1)在微重力环境下,骨髓间充质干细胞更倾向于向成脂细胞分化,减少向成骨细胞分化,而微重力环境中的造血干细胞则更倾向于分化为破骨细胞,减少向红系分化;同时,微重力抑制成骨细胞增殖和分化、促进成骨细胞凋亡、改变细胞形态及降低成骨细胞矿化能力,显著增加破骨细胞数量和活性并且阻碍成骨细胞向骨细胞分化,促进骨细胞的凋亡。(2)在微重力环境下,人体会出现骨骼肌萎缩、微血管重塑、骨微循环障碍及内分泌紊乱等组织或系统的变化,这些变化会导致骨骼微环境下机械应力卸载,血液灌注不足以及钙循环紊乱等,对骨质疏松的发生产生了重要的影响。(3)目前,微重力导致骨质疏松的机制较为复杂,通过更深入的研究这些生理机制对于确保航天员在长期太空任务中的健康至关重要,并为预防和治疗骨质疏松症提供了理论依据。

关键词：微重力成骨细胞骨形成破骨细胞骨吸收骨质流失机械卸载骨稳态增殖分化细胞凋亡

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体外实验中压应力对细胞的作用和影响

中国组织工程研究 2025年第23期29卷 4993-5001页

作者：闫鹏安蔡逸帆闫振兴魏雨乔耿彬夏亚一兰州大学第二临床医学院甘肃省兰州市730000 兰州大学第二医院甘肃省兰州市730000 甘肃省骨科临床研究中心甘肃省兰州市730000

背景:沃尔夫定律指出,机体缺乏机械应力会导致骨组织的微结构退化、质量损失和代谢紊乱,并最终导致骨质疏松症,这提示机械应力在骨组织生长、重建及成形中具有重要作用。目前机械应力对成骨细胞的相关研究主要集中在流体剪切力上,但其... 详细信息

背景:沃尔夫定律指出,机体缺乏机械应力会导致骨组织的微结构退化、质量损失和代谢紊乱,并最终导致骨质疏松症,这提示机械应力在骨组织生长、重建及成形中具有重要作用。目前机械应力对成骨细胞的相关研究主要集中在流体剪切力上,但其在体内干预较为困难,同时有研究发现压应力在一定程度上也可以起到与流体剪切力类似的作用,探究压应力在体外对细胞的作用方式和影响,可以丰富机械应力与细胞的相互作用关系,有助于为包括骨质疏松在内的代谢性骨病和其他疾病的研究提供理论依据。目的:综述体外实验中压应力对细胞的施加方式、引起细胞产生不同的生物学行为、可能的作用信号途径以及未来可能应用的领域。方法:检索PubMed、Web of Science、中国知网及万方数据库2000年1月至2024年3月发表的相关文献,中文检索词为“压应力,机械应力,静水压力,细胞”,英文检索词为“compressive stress,mechanical stress,hydrostatic pressure,cell”。纳入压应力作用于细胞的基础研究及微观机制研究,最终对纳入的63文献进行综述。结果与结论:(1)压应力的施加方式多样,不同实验设备对细胞加载压应力的方式不尽相同,需要进一步规范实验设备和标准化力学单位,减少混杂因素,使不同实验组之间具有参考性和可比性;(2)压应力可引起细胞增殖、分化、自噬、凋亡、迁移等变化,且在多数情况下压应力的作用效果具有时间或剂量依赖性;(3)目前大部分体外实验研究表明,压应力可能主要是通过MAPK信号途径、Wnt/β-catenin信号通路作用于成骨细胞,引起成骨细胞产生不同的应答;(4)压应力可对不同细胞产生不同的作用效果,还需要进一步研究其对不同组织的生物学作用;(5)对压应力的更深入研究有助于为骨科、口腔、肿瘤等疾病的治疗提供理论依据,利用静水压力进行温和消毒是一种前景巨大的消毒手段。

关键词：成骨细胞压应力机械应力生物力学细胞实验信号通路

白藜芦醇激活细胞外信号调节激酶5信号蛋白促进小鼠MC3T3-E1细胞增殖

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中国组织工程研究 2025年第5期29卷 908-916页

作者：牛永康冯志尉王耀斌刘众成向德剑梁晓远移植詹红伟耿彬夏亚一兰州大学第二医院骨科甘肃省兰州市730030 甘肃省骨科临床医学研究中心甘肃省兰州市730030 甘肃省智能骨科行业技术中心甘肃省兰州市730030

背景:细胞外信号调节激酶5信号蛋白对生物体的存活不可或缺,白藜芦醇能通过多种途径促进成骨细胞增殖,但其是否能通过细胞外信号调节激酶5信号蛋白调控成骨细胞功能还需进一步验证。目的:探究细胞外信号调节激酶5对MC3T3-E1细胞增殖以... 详细信息

背景:细胞外信号调节激酶5信号蛋白对生物体的存活不可或缺,白藜芦醇能通过多种途径促进成骨细胞增殖,但其是否能通过细胞外信号调节激酶5信号蛋白调控成骨细胞功能还需进一步验证。目的:探究细胞外信号调节激酶5对MC3T3-E1细胞增殖以及相关分泌蛋白的调控作用,进一步验证白藜芦醇通过激活细胞外信号调节激酶5完成上述过程。方法:小鼠MC3T3-E1前成骨细胞分别用完全培养基、XMD8-92(细胞外信号调节激酶5抑制剂)、表皮生长因子(细胞外信号调节激酶5激活剂)和白藜芦醇单独干预及XMD8-92+表皮生长因子、白藜芦醇+XMD8-92干预后,通过Western blot检测各组细胞内细胞外信号调节激酶5、磷酸化细胞外信号调节激酶5蛋白,增殖相关蛋白Cyclin D1、CDK4、PCNA,以及成骨细胞分泌蛋白骨保护素、核因子κB受体活化因子配体的表达情况,使用细胞免疫荧光染色检测各组细胞外信号调节激酶5、骨保护素和核因子κB受体活化因子配体荧光强度,使用EdU染色检测各组细胞增殖情况。白藜芦醇干预MC3T3-E1细胞的适宜浓度及时间由细胞形态学观察和CCK-8实验确定。结果与结论:①细胞外信号调节激酶5信号蛋白的激活能有效促进MC3T3-E1细胞增殖、上调骨保护素/核因子κB受体活化因子配体比值;②白藜芦醇干预MC3T3-E1细胞的适宜浓度及时间为5μmol/L,24 h;③白藜芦醇可以激活细胞外信号调节激酶5信号蛋白,进而促进成骨细胞增殖,并上调骨保护素/核因子κB受体活化因子配体比值;④研究结果表明,白藜芦醇可以通过激活细胞外信号调节激酶5信号蛋白促进MC3T3-E1细胞增殖,并通过激活细胞外信号调节激酶5信号蛋白上调骨保护素/核因子κB受体活化因子配体比值。

关键词：细胞外信号调节激酶5 白藜芦醇增殖骨保护素核因子κB受体活化因子配体

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继发于多发性骨髓瘤的Ⅰ型冷球蛋白血症一例

中国麻风皮肤病杂志 2025年第1期41卷 57-60页

作者：黄雪沂郑结成程云龙谭敏廖家中山市第二人民医院广东中山528447

患者,女,69岁。3个月前确诊多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM),后因天气寒冷诱发四肢末端紫癜、瘀斑伴关节肿痛。检查示血清轻链kappa显著升高,蛋白固定电泳提示单克隆免疫球蛋白IgG阳性,单克隆kappa轻链(κ)阳性,冷球蛋白血症试验阳性... 详细信息

患者,女,69岁。3个月前确诊多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM),后因天气寒冷诱发四肢末端紫癜、瘀斑伴关节肿痛。检查示血清轻链kappa显著升高,蛋白固定电泳提示单克隆免疫球蛋白IgG阳性,单克隆kappa轻链(κ)阳性,冷球蛋白血症试验阳性,诊断为继发Ⅰ型冷球蛋白血症。考虑患者冷球蛋白血症与MM疾病活动有关,血液科予以更换化疗方案,局部皮肤外用多磺酸粘多糖乳膏,注意肢端保暖。2个月后患者瘀斑完全消退。

关键词：多发性骨髓瘤 Ⅰ型冷球蛋白血症血管炎

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富血小板血浆及水凝胶治疗脊髓损伤

中国组织工程研究 2025年第10期29卷 2189-2200页

作者：赵文琪于海驰宋艺儒袁天阳刘钦毅吉林大学白求恩第二临床医学院吉林省长春市130012 吉林大学第二医院吉林省长春市130041

背景:大量文献报道了富血小板血浆、水凝胶治疗脊髓损伤的作用及其机制,但较少文章归纳总结它们治疗脊髓损伤的策略。目的:归纳总结脊髓损伤的病理进程,富血小板血浆和水凝胶单独及联合应用修复脊髓损伤的策略。方法:应用计算机检索Pub ... 详细信息

背景:大量文献报道了富血小板血浆、水凝胶治疗脊髓损伤的作用及其机制,但较少文章归纳总结它们治疗脊髓损伤的策略。目的:归纳总结脊髓损伤的病理进程,富血小板血浆和水凝胶单独及联合应用修复脊髓损伤的策略。方法:应用计算机检索Pub Med和中国知网数据库建库至2024年3月之前发表的文献,中文检索词为“脊髓损伤,富血小板血浆,水凝胶”,英文检索词为“spinal cord injury,spinal cord,Platelet-rich plasma,hydrogel,angiogenesis,neuralgia,combination therapy”,按照纳入和排除标准对文献进行筛选,最终纳入128篇文献进行综述分析。结果与结论:(1)富血小板血浆的分类复杂多样,在脊髓损伤的修复性治疗应用中的效果也是各有不同,但都表现出一定的积极的效果,即具有一定的促进轴突再生、刺激血管生成、治疗神经性疼痛等作用;(2)富血小板血浆的作用主要得益于其所含的生长因子等成分;(3)水凝胶的种类也很多,在脊髓损伤的修复性治疗中主要起到填充、模拟细胞外基质、搭载药物与生物产品、作为支架搭载细胞等作用;(4)与单一的治疗方式相比,富血小板血浆和水凝胶联合治疗可更有效地促进神经再生和脊髓功能的恢复。

关键词：脊髓损伤原发性损伤继发性损伤富血小板血浆水凝胶血管再生轴突再生神经疼痛联合治疗

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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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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