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PDBu对大鼠生长板软骨细胞增殖和分化的影响
目的 探讨蛋白激酶C(PKC)对生长板软骨细胞增殖、细胞外基质合成和转录因子SOX9表达的影响.方法 分离、培养大鼠肋生长板软骨细胞(RGC),分别采用倒置显微镜、同位素掺入、RT-PCR和Western blot方法检测1、10和100 nmol/L的PKC激动剂PDBu对第一代无血清培养RGC的细胞形态、增殖、胶原和蛋白多糖的合成及COL2A1和AGGRECAN的转录及转录因子SOX9表达的影响.结果 100 nmol/L PDBu的处理,使无血清培养RGC的细胞形态接近于血清组(10% FBS);抑制增殖并促进胶原和蛋白多糖的合成,3H-TdR、3H-proline和35S-sulfate掺入量分别是无血清对照组的83%、152.6%和146.5%(P＜0.05);促进COL2A1和AGGRECAN的转录和SOX9的表达.结论 PKC的活化抑制了生长板软骨细胞增殖,促进其分化.
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维生素C对大鼠肋骨生长板软骨细胞增殖和胶原合成的影响
探讨不同浓度的维生素C(Ascorbic Acid, Asc)对培养大鼠肋生长板软骨细胞(rat costochondral growth plate chondrocyte, RGC)增殖和胶原合成的影响.分离、培养RGC,以组织化学和免疫组织化学的方法鉴定第2代RGC的表型;分别用3H-TdR和3H-Proline掺入法检测25、50和100 mg/L Asc对第2代RGC增殖和胶原合成的影响. 3种浓度的Asc均能促进RGC胶原合成(P＜0.05),25 mg/L和50 mg/L Asc的促胶原合成作用明显强于100 mg/L(P＜0.05);25 mg/L和50 mg/L的Asc促进RGC增殖(P＜0.05),100 mg/L的Asc抑制RGC的增殖(P＜0.05). 因此一定浓度的Asc具有促进RGC增殖和胶原合成的作用,25 mg/L～50 mg/L是较为合适的添加浓度.
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骨骺损伤及其并发症的治疗进展
骨骺损伤,即生长板或骺板损伤,是小儿骨损伤中较为严重的一种,可导致肢体进行性生长停滞和紊乱,直至生长完全停止.骨折、炎症、肿瘤、放射和化学等因素均可引起骺板损伤.部位以股骨远端和胫骨近端、远端为多.本病治疗相当困难,治疗不当会造成肢体的畸形如短缩和成角畸形.本文参考相关研究文献,综述如下.
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糖尿病对大鼠股骨头生长板分化和成骨的影响
目的 探讨糖尿病对长骨发育的影响机制.方法 建立速发型链脲佐菌素(STZ)糖尿病大鼠模型,分为糖尿病5周组(DM1)、10周组(DM2)及15周组(DM3),每组10只,另设正常5周组(CON1)、10周组(CON2)及15周组(CON3),每组10只,共60只.对各组大鼠股骨头生长板,光镜下作组织病理学分析及组织计量学测定;利用Van Gieson胶原纤维染色法观察胶原纤维沉积变化;墨汁灌注行边缘微血管密度测定;观察生长板血管内皮生长因子(VEGF)mRNA原位杂交表达强度并分析;采用RT-PCR技术,对蛋白聚糖的表达进行了观察.结果 糖尿病15周组生长板厚度、生长板细胞柱密度均明显小于对照组(P<0.01);生长板钙化区胶原纤维明显增多;VEGFmRNA表达均高于正常组(P<0.01);边缘微血管密度增大,但渗透性大.15周蛋白聚糖的表达水平显著高于对照组.结论 糖尿病大鼠股骨头生长板出现早闭.VEGF促进成骨矿化,糖尿病股骨头生长板边缘微血管密度的变化直接影响生长板软骨细胞的增殖分化与成骨矿化.
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司坦唑醇对体外培养雌激素受抑的青春期大鼠生长板软骨细胞胶原合成的影响
目的 探讨司坦唑醇(stanozolol,ST)对离体培养的促性腺激素释放激素拟似物(gonad0-tropin releasing hormone agonist,GnRHa)处理后青春期大鼠生长板软骨细胞的Ⅱ、X型胶原合成的影响.方法 将6只经GnRHa处理后的雌鼠原代软骨细胞分为时效组(观察ST干预时限的影响)、量效组(观察ST干预剂量的影响).采用免疫组化法检测ST对软骨细胞Ⅱ、X型胶原的表达.结果 ST作用3 d后胶原Ⅱ的表达明显高于对照组(P<0.05),但至第5天却表达下降;而3 d内胶原X分泌量与对照组比较无差异,4天起显著递增(P=0.000).ST各个浓度的软骨细胞胶原Ⅱ表达较基值均明显增加(P<0.01),并以10-9显;10-11 M～10-8 M的ST不增加胶原X表达,至10-7 M始随剂量增加而增,10-5 M时达高值(P<0.01).结论 ST对Ⅱ、X胶原的量效和时效影响存在"错峰"改变,时效影响的差异较量效差异为显著.对保持细胞生长/成熟正平衡,时效影响更需关注.
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生长激素对大鼠胫骨生长板软骨细胞胶原Ⅱ表达的影响
目的 探讨生长激素(growth hormone,GH)对离体培养的大鼠胫骨生长板的软骨细胞Ⅱ型胶原(collagen Ⅱ,Col Ⅱ)表达的影响.方法 采用两步酶消化法分离培养5～8只三周龄大鼠生长板的软骨细胞,用RT-PCR和免疫组化的方法分别检测不同浓度GH对软骨细胞Ⅱ型胶原mRNA和蛋白的表达.结果 GH能促进软骨细胞ColⅡ的表达并呈浓度依赖性,GH在10～500 ng/ml之间能促进ColⅡ的表达,与对照组比较差均有统计学意义(P＜0.05),并且以100 ng/ml时表达强,随着GH浓度的加大,其促ColⅡ表达的效应逐渐减弱,1000 ng/ml与对照组比较无差异(P＞0.05).结论 GH通过促进软骨细胞ColⅡ的表达能维持软骨细胞的表型,GH在使用过程中不会导致骨龄的增加.
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侵袭骺板的肿瘤及肿瘤样变影像分析
目的 探讨侵袭骺板肿瘤和肿瘤样变的影像学表现.方法 回顾性分析40例侵袭骺板的肿瘤及肿瘤样变的影像学表现.结果 40例侵袭骺板中,局灶型34例,其中干骺端24例,跨越骺板7例,骨骺端3例;广泛型6例,其中淋巴瘤2例,尤文氏肉瘤2例,骨母细胞瘤2例.侵袭骺板肿瘤及肿瘤样变影像学表现各有其特点,骨破坏、密度改变、边缘硬化和钙化多见.结论 侵袭骺板的肿瘤及肿瘤样变影像表现各有特点,影像诊断及鉴别诊断有重要价值.
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兔髂骨生长板细胞的培养及体内成软骨作用的研究
目的建立大量生产髂骨生长板软骨细胞的培养及保存方法,观察髂骨生长板细胞在裸鼠体内的成软骨作用,为生长板组织工程提供种子细胞.方法取二周龄兔髂骨生长板软骨,经机械剪切和化学消化作用后,接种、培养及液氮保存,通过显微镜观察其生物学表现,并通过甲苯胺兰、碱性磷酸酶染色及Ⅱ型胶原染色对其生物学特性进行签定.将生长良好的第二代细胞注入裸鼠背部,于第四周取材,进行组织学观察.结果细胞可在体外大量增殖并在六代内无明显反分化,但缺乏向肥大细胞进一步分化的能力.冷冻复苏细胞存活率为92%.注射的细胞悬液可在裸鼠体内形成软骨组织,并进一步向肥大细胞转化.结论成功建立了髂骨生长板细胞的培养及冻存方法,证明髂骨生长板细胞可在体内进一步形成软骨组织并向肥大期细胞转化.
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瘦素与雌激素在骺板内的作用机制研究进展
瘦素和雌激素是青春期的重要激素,共同参与了长骨骺板的生长代谢.二者都能调控骺板软骨细胞的增殖、分化以及凋亡,其相应的受体在骺板的不同细胞层存在共表达现象.目前,国外对瘦素和雌激素在骺板内的作用机制研究日渐增多,对揭示青春期骨发育有重要的意义,但关于二者的相互作用关系仍未完全阐明.
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染料木黄酮对糖尿病股骨头生长板早闭及骨质疏松的影响
目的 探讨染料木黄酮(genistein,Gen)对糖尿病大鼠股骨头生长板退化及骨质疏松的保护作用.方法 建立速发型链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)糖尿病大鼠模型,随机分为正常组(CON)、糖尿病组(DM)、Gen干预组(Gen).每天1次,灌胃给药(4.0 mg/kg),每组20只.15 w后光镜下作组织病理学分析及组织计量学测定;利用Van Gieson胶原纤维染色法观察胶原纤维沉积变化;ELISA测定血清蛋白聚糖和生化检测各组股骨头组织匀浆的醛糖还原酶(AR)活性.结果 CON组骨小梁粗厚、有完整的成骨细胞区.DM组骨小梁稀疏细薄、细胞核固缩;生长板厚度、生长板细胞柱密度均明显小于对照组(P＜0.01);生长板钙化区胶原纤维明显增多;AR活性增大(P＜0.01);蛋白聚糖含量明显增加(P＜0.01).Gen组骨小梁排列较紧密;生长板较DM组厚、生长板细胞柱密度大(P＜0.01).AR活性降低(P＜0.01),蛋白聚糖下调(P＜0.01).结论 染料木黄酮可减轻糖尿病生长板的萎缩退化和骨质疏松变化,防止生长板过早闭合.
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自噬在软骨内成骨中的调控作用研究进展
哺乳动物的骨发生有两种不同的形式,一种是膜内成骨,另一种是软骨内成骨,后者是骨骼形成的主要方式.软骨内成骨是由间充质细胞先分化为软骨,随着血管的产生,软骨逐渐被骨组织取代,此过程受到一系列激素及生长因子相互作用、相互调节的严密调控.骨骺生长板中的软骨细胞分裂、成熟、肥大是软骨内成骨的关键过程.自噬是一种广泛存在于细胞中的高度保守的细胞降解代谢途径,利用溶酶体降解胞内物质,重复利用大分子的过程.缺氧和营养缺乏的内环境能使自噬活性相关控制基因激活,大量吞噬溶酶体形成,提高自噬水平.生长板无血管的结构使得位于生长板中间的软骨细胞处于氧气和营养物质相对缺乏的内环境中,对氧气和营养物质较敏感,自噬活性改变,产生相应的调控作用.近年来,不仅白噬在癌症、衰老、中枢神经系统损伤等领域的研究取得了较大进展,学者们对自噬在软骨细胞中的作用及其机制给予广泛关注,发现自噬有利于软骨细胞的生存与细胞外基质的降解.本文主要从自噬调控软骨内成骨的作用及相关调控因子,对自噬在软骨内成骨中的调控进行相关综述,以期能对相关骨代谢性疾病的治疗提供新的思路.
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记忆合金U形钉固定对山羊脊柱侧凸椎体的矫形度
m/d,两侧差异无统计学意义(P>0.05).记忆合金U形钉对顶椎的椎体矫形度平均为0.017°±0.006°/d,同主弯整体矫形度之间存在明显的直线相关性(R2=0.941,P=-0.006),其在整体矫形中占13.18%.结论:记忆合金U形钉固定能够对椎体产生有效的椎体矫正角度,以达到对侧凸脊柱椎体生长调节的目的.
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青少年特发性脊柱侧凸患者椎体生长板中Runx2及Ⅹ型胶原表达
目的:观察青少年特发性脊柱侧凸(AIS)患者上、下端椎和顶椎椎体生长板凸、凹侧软骨细胞的生物活性差异;探讨其在AIS发生和发展中的作用.方法:在对12例AIS患者行胸椎侧凸前路松解手术或前路矫形手术时获取上、下终椎和顶椎椎体生长板;分成凸、凹侧2组;共72枚标本;应用免疫组织化学方法检测Runx2和Ⅹ型胶原蛋白的表达;原位杂交方法检测Runx2 mRNA表达.所有染色结果通过图像分析系统进行半定量分析.结果:AIS患者顶椎椎体生长板凸、凹两侧的Ⅹ型胶原、Runx2和Runx2 mRNA表达总量存在显著性差异(P＜0.05).顶椎椎体生长板凹侧Ⅹ型胶原的表达总量低于下终椎椎体生长板凹侧的表达总量(P＜0.05).顶椎椎体生长板凹侧Runx2的表达总量低于上、下终椎椎体生长板凹侧的表达总量(P＜0.05).顶椎椎体生长板凹侧单一软骨细胞Runx2表达量高于凸侧和上、下终椎椎体生长板凹侧单一软骨细胞的表达(P＜0.05).顶椎椎体生长板凹侧高倍视野下平均Runx2 mRNA表达总量低于上、下终椎椎体生长板的凹侧(P＜0.05).顶椎椎体生长板凸侧单一细胞Runx2 mRNA表达量低于凹侧(P＜0.05).顶椎椎体生长板凹侧高倍视野下平均Ⅹ型胶原阳性细胞密度和Runx2阳性细胞密度低于凸侧和上、下终椎椎体生长板凹侧阳性细胞密度(P＜0.05).结论:AIS患者上、下终椎和顶椎椎体生长板凸、凹侧软骨细胞存在不同的生物活性和细胞动力学;这可能是力学条件改变后的一种继发性改变;但其可能在AIS的进展中发挥重要作用.
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椎体加压钉固定对脊柱侧凸山羊椎体生长板影响的组织学观察
目的:定量分析椎体加压钉(Staple)固定矫正山羊脊柱侧凸后椎体生长板的组织形态学变化,探讨Staple同定对侧凸椎体生长板的影响.方法:用单侧椎弓根螺钉不对称拴系的方法对10只7～10周龄雌性山羊建立脊柱侧凸模型.术前、术后均行脊柱后前位和侧位X线平片检查,术后每4周检查一次,观察山羊脊柱弯曲情况.8～10周后,将成功建立脊柱侧凸模型的山羊随机分为对照组和Staple治疗组,两组山羊均取出后路拴系,Staple治疗组取出拴系后在大弯曲椎体的凸侧前路置入记忆合金Staple.继续观察8周后完整获取两组山羊的顶椎上生长板、顶椎上一个椎体的下生长板以及两者之间的椎间盘,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)包埋,不脱钙切片,甲苯胺蓝染色,镜下测量生长板生长方向上增殖层、肥大层高度.结果:10只山羊中有9只术后8～10周内进展为明显的脊柱侧凸,Staple治疗组(n=5)和对照组(n=4)的Cobb角分别为47.2°±11.2°、51.0°±17.7°,两组无显著性差异(P>0.05).Staple治疗组在Staple置入后即刻Cobb角为34.8°±12.4°,与置入前比较无明显差异(P>0.05);置入后8周为15.6°±11.7°,与置入后即刻比较明显变小(P<0.05);对照组在拴系取出术后即刻和术后8周Cobb角无明显变化(P>0.05).Staple治疗组生长板凸侧肥大层高度为29.17±4.38μm.凹侧为42.46±8.43μm,两侧有显著性差异(P<0.05);凸侧增殖层高度为75.70±18.36μm,凹侧为81.65±12.49μm,两侧无显著性差异(P>0.05).对照组生长板肥大层与增殖层高度两侧均无显著性差异(P>0.05).结论:Staple固定矫正脊柱侧凸重要的细胞学机制可能是逆转了生长板肥大层两侧原有的差异,使凸侧高度低于凹侧.
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腰骶部半椎体畸形的临床评估与手术治疗进展
半椎体畸形是指一侧椎体发育形成障碍而导致的椎体畸形,是造成先天性脊柱畸形的重要原因之一[1].McMaster等[2]将半椎体分为完全分节、半分节和未分节三种类型.完全分节型的半椎体具有完整的上下生长板,单侧具有“正常”的生长潜能,脊柱畸形往往较严重且进展迅速[3].除了半椎体的类型之外,半椎体的位置对先天性脊柱畸形的临床表现、严重程度和预后进展也有着重要影响[2].腰骶部的半椎体,位于较为活动的腰椎和不活动的骶椎之间,由于半椎体下方缺少柔软的脊椎代偿,腰骶部半椎体畸形可产生一系列特殊的临床问题[4-7].笔者就腰骶部半椎体畸形的临床评估与手术治疗的进展综述如下.
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生物力学因素对椎体生长板的影响和临床意义
终板是脊椎的重要组成部分,在生长期,又被称为椎体生长板,在青春发育期前发挥着与长骨骨骺相同的作用,是脊柱纵向生长的重要结构.它以软骨内成骨的方式使脊柱纵向生长,但是其软骨细胞的排列并不具备长骨骨骺的典型分层结构.生物力学因素在椎体的生长发育过程中起重要作用,尤其是张应力和压应力的互相结合,影响椎体生长板的生长,进而引起椎体畸变.此方面研究对临床工作具有指导意义,现将生物力学因素对椎体生长板的影响作一综述.
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沙格列汀和艾塞那肽对糖尿病性骨质疏松大鼠松质骨的影响
目的 研究沙格列汀和艾塞那肽对糖尿病性骨质疏松大鼠肱骨松质骨的影响.方法 35只雌性SD大鼠随机分为正常组、对照组和待建模组,待建模组大鼠采用高脂高糖饮食喂养联合低剂量链脲佐菌素(30mg· kg-1)诱导2型糖尿病,以注射链脲佐菌素10 d后口服葡萄糖耐量试验2h大于11.1 mmol·L-1、高血糖大于16.7mmol· L-1为成模标准,筛选出糖尿病模型大鼠并随机分为模型组、沙格列汀组和艾塞那肽组,给药30 d后处死大鼠,分取左侧肱骨上段,4％多聚甲醛固定48 h,脱水透明后,采用甲基丙烯酸甲酯塑料包埋技术制作标本,切片后经Masson-Goldner Trichrome染色,以骨组织形态计量学分析骨量、骨结构变化情况.结果 松质骨形态学结果:正常组、对照组无显著差异,与对照组相比,模型组大鼠松质骨的骨量显著丢失(P＜0.01),骨小梁数目明显降低(P＜0.01),分离度明显增加(P＜0.01);与模型组相比,沙格列汀组、艾塞那肽组大鼠松质骨的骨量显著增加(P＜0.01),骨小梁数目明显升高(P＜0.01),分离度明显减小(P＜0.01).松质骨细胞参数:正常组、对照组无显著差别,与对照组相比,模型组大鼠的成骨细胞数(P＜0.05)及成骨细胞周长百分数(P＜0.01)明显降低,破骨细胞数及破骨细胞周长百分数显著上升(P＜0.01);与模型组相比,沙格列汀组、艾塞那肽组大鼠的成骨细胞数(P＜0.01)及成骨细胞周长百分数(沙格列汀纽P＜0.05,艾塞那肽组P＜0.01)均显著上升,而两组的破骨细胞数(P＜0.01)、破骨细胞周长百分数(P＜0.05)均显著下降.肱骨生长板:正常组、对照组无显著差别,与对照组相比,模型组大鼠的生长板厚度明显降低(P＜0.01)、肥大细胞直径显著减少(P＜0.01);与模型组相比,沙格列汀组、艾塞那肽组大鼠的生长板厚度(P＜0.01)和肥大细胞直径(P＜0.05)均明显增加.结论 沙格列汀和艾塞那肽均呈现对大鼠糖尿病性骨质疏松的治疗作用,其机制可能与二者改善生长板的生长率、改变糖尿病造成的低骨转换状态有关.
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Staple半侧加压造成山羊胸椎不平衡发展的组织学观察
目的 通过对Staple固定、加压生长期山羊胸椎的组织学观察,探讨加压侧对脊柱生长发育的影响.方法 9只未成年雌性山羊随机分为实验组(n=6)和对照组(n=3);实验组采用单侧多节段(T6-T11)跨椎间隙Staple固定;对照组只作相同切口暴露,不进行固定.4个月后获取T8、T9间隙(对照组相应节段)椎间盘及生长板,采用HE、Giemsa染色,镜下观察生长板及椎间盘情况.结果 对照组未出现脊柱侧凸畸形,两侧生长板高度以及生长板肥大层细胞和终板软骨细胞形态无明显差异.实验组出现轻度脊柱侧凸畸形,术后4个月Cobb角为17.9 °±5.6°;椎间隙上方生长板高度:加压侧(1.27±0.34) mm低于非加压侧的(2.05±0.19) mm,椎间隙下方生长板高度加压侧(0.77±0.31) mm也低于非加压侧的(2.1±0.29) mm;加压侧生长板肥大层细胞数量少、形态异常、排列不规则,非加压侧生长板肥大层细胞排列整齐,细胞形态饱满,胞质丰富,细胞核完整,与对照组无差别;终板软骨细胞也呈同样变化,加压侧与非加压侧软骨细胞数量明显减少,排列不紧密,细胞体积小,胞质较少,胞核扁平.结论 半侧固定、加压抑制了固定侧脊柱生长板及终板软骨细胞的发育,可造成脊柱两侧不平衡发展.
