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生长板软骨细胞对骨髓基质干细胞体外分化的影响
目的观察大鼠骨髓基质干细胞(BMSCs)在与大鼠生长板软骨细胞体外共培养条件下,BMSCs碱性磷酸酶(ALP)活性变化及成骨分化的标志骨钙素与Ⅰ型胶原mRNA水平表达的影响,从而认识生长板软骨细胞旁分泌作用对BMSCs分化的影响,以期帮助认识生长板损伤后骨桥形成的发生机制.方法大鼠BMSCs在与生长板软骨细胞进行间接共培养,并设阴性对照.测定ALP活性,用RT-PCR方法,检测Ⅰ型胶原与骨钙素mRNA的表达.结果BMSCs随共培养时间的延长,ALP活性明显升高,Ⅰ型胶原mRNA表达丰度明显高于对照组,骨钙素mRNA在对照组中几乎未见PCR扩增产物,共培养组在终末期则有一定的表达.结论BMSCs在与大鼠生长板软骨细胞体外共培养后,出现成骨分化倾向:随时间延长效应愈加显著,提示生长板软骨细胞的旁分泌作用可以促进BMSCs向成骨分化.
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小体格大鼠软骨生长板及胃促生长素变化关系的研究
目的 探讨出生及生后持续小体格(IUGR-NCU)大鼠长骨软骨生长板和胃促生长素(ghrelin多肽)水平的变化及其对生长的影响. 方法 采用母鼠妊娠期饥饿法建立IUGR动物模型.选取新生鼠生后4周体质量和身长持续低下者为IUGR-NCU组.正常怀孕娩出和生长的大鼠为正常对照组.测量4周龄时幼鼠下肢长骨长度并比较胫骨生长板形态学,免疫组化法测定生长板IGF-1表达量,同时测定血清ghrelin、IGF-1、IGFBP3浓度. 结果 IU-GR-NCU大鼠血IGF-1水平、生长板各指标、生长板增殖期软骨细胞IGF-1表达均显著小于正常对照组(均P＜0.05),IUGR-NCU大鼠血ghrelin水平较高(P＜0.05),但同时并不伴有生长板各指标的改善. 结论 持续小体格鼠存在软骨生长板局部生长轴受损伴纵向生长障碍;其ghrelin水平升高但并未起相应的促生长效应,体内可能存在ghrelin抵抗.
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生长板软骨细胞分离与培养鉴定的实验研究
目的 探索生长板软骨细胞分离方法 ,建立一种理想的软骨细胞体外培养体系,为研究儿童生长发育的疾患提供条件. 方法 采用二步酶消化法对SD大鼠胫骨生长板的软骨细胞进行分离,采用含炭吸附过的胎牛血清培养基培养,对软骨细胞进行形态学观察和鉴定,描绘原代软骨细胞在无激素培养基中的生长曲线. 结果 软骨细胞12 h后开始附壁,第8天时90%融合,互相连接成"铺路石"样结构.原代软骨细胞胞浆Ⅱ型胶原免疫着色强阳性,传代后染色减弱. 结论 经生长板软骨分离培养获得的原代软骨细胞,接近体内生理状态,为更深入地从细胞水平研究儿童的生长提供了可靠有效的方法 .
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宫内发育迟缓大鼠软骨生长板生长轴变化的研究
目的 研究宫内发育迟缓(IUGR)大鼠长骨牛长、骨骺软骨生长板形态学和IGF-1表达的变化,探讨其生长轴受损的机制.方法 采用母鼠妊娠期饥饿法建立IUGR动物模型.根据新生鼠及其生后第4周时体重和身长分为有生长追赶IUGR组、无生长追赶IUGR组和正常对照组;测量4周龄时各组幼鼠下肢长骨长度并比较胫骨生长板形态学,免疫组化法测定生长板IGF-1表达量.结果 两组IUGR鼠生长板各指标(胫骨长度、股骨长度、胫骨生长板宽度、胫骨增殖期每柱细胞数)和生长板增殖期软骨细胞IGF-1表达显著小于正常对照组(均P＜0.05).无生长追赶IUGR组更甚.结论 IUGR鼠存在生长板局部GH/IGF-1轴受损伴骨生长板纵向生长障碍,无生长追赶者受损更甚,是其导致矮小症的主要机制.
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经离心管培养骺软骨异体修复兔骺板部分损伤的初步观察
目的初步观察经离心管培养生成的骺软骨异体修复兔胫骨骺板部分损伤.方法酶消化法分离骺板软骨细胞,以90万细胞离心沉降于15 ml塑料离心管底,培养生成骺软骨组织,大体、倒置显微镜、组织学观察;异体移植修复兔胫骨内侧骺板部分损伤模型,X线摄片、组织学大体和光镜观察.结果①离心管内生成的骺软骨外周组织结构类似于骺软骨的生发层,由多层细胞构成,培养3周时有6～8层细胞,随时间的延长而减少;中心部位为肥大的细胞,随培养时间的延长而增多.②X线片示实验组胫骨内翻和短缩畸形轻微,而对照组畸形严重.实验组2周骺板缺损充填区形成比骺板宽的新软骨组织,近骨端侧及中心部结构较紊乱,远骨端侧的组织结构与骺板相同;4周时已改建成了良好的骺板结构,生发层比正常骺板宽,与未损伤区分界清楚,为薄层软骨膜样组织相隔.对照组骺板缺损区有广泛的骨桥形成,4周时骨端变形严重.结论应用组织工程技术从组织结构和功能上修复骺板损伤是可行的;离心管内骺软骨培养3周是植入体内的较佳时机;体外培养生成的骺软骨组织在骺板缺损区的生理环境作用下可以改建为具有良好定向生长功能的骺板结构.
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Staple对侧凸山羊椎体生长板生长率的影响
目的 定量分析Staple对侧凸山羊椎体生长板生长率的影响,进一步探讨Staple矫正脊柱侧凸的可能机制.方法 取健康2～3月龄雌性山羊10只,体重6.0～8.5 kg,用单侧椎弓根钉不对称栓系的方法建立脊柱侧凸模型,将动物随机分为对照组和Staple治疗组,每组5只.建模8～10周后,两组山羊均取出后路栓系,Staple治疗组在大弯曲椎体的凸侧前路植入4～5枚Staple,对照组不作处理.继续观察8～13周,X线片记录Cobb角,观察脊柱侧凸矫正情况.处死前第18天和第3天分别给予士霉素和钙黄绿素以标记生长板的骨化前缘;完整获取项椎上椎间盘以及两相邻的生长板,聚甲基丙烯酸甲酯包埋,不脱钙切片;生物显微镜下测量两荧光标记线之间的距离,分别计算椎体凹凸两侧生长板的生长率.结果 有9只山羊建模术后8～10周内进展为明显的脊柱侧凸(Staple治疗组5只,对照组4只).Staple治疗组术后即刻Cobb角为(34.8±12.4)°,治疗终时Cobb角减少至(15.6±11.7)°,二者差异有统计学意义(P<0.05);对照组术后即刻与治疗终时的Cobb角分别为(49.3±18.0)°及(49.0±17.6)°,比较差异无统计学意义(P>0.05).在低倍生物显微镜下,两组标本凹凸侧的荧光亮度无明显差异;在高倍镜下见生长板骨化前缘有黄绿2条波浪形荧光带,黄色荧光较弱.Staple组凹侧两荧光线间的平均距离明显大于凸侧(Staple侧),凹侧生长板生长率为(3.27±0.96)μm/d,凸侧为(1.84±0.52)μm/d,差异有统计学意义(P<0.05);对照组凹侧生长率为(2.83±0.61)μm/d,凸侧为(2.96±0.77)μm/d,比较差异无统计学意义(P>0.05).结论 Staple可明显改变脊柱侧凸椎体生长板两侧的生长率,使凹侧生长率超过凸侧,以达到有效矫形.
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骨关节炎软骨内骨化病理研究进展
目的 综述骨关节炎(osteoarthritis,OA)软骨内骨化的病理表现和机制研究进展.方法 查阅有关OA软骨内骨化、骨～软骨重塑及关节发育的相关文献,并进行分析总结.结果 软骨细胞的肥大、凋亡,血管的侵入,潮线的复制,软骨钙化层不断增厚和软骨表层的相对变薄是OA软骨退变的重要特征.关节软骨与生长板在结构上类似,OA的软骨退变是一种类似于生长板的软骨内骨化过程.结论 关节软骨失去稳定表征,从静息代谢平衡状态转为临时软骨的高转换状态,继而发生软骨不断钙化和钙化软骨不断骨化重塑,可能是导致OA发生发展的中心环节.
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培养软骨、关节软骨、生长板和半月板的超微结构研究
目的探讨离心管培养软骨作为移植材料的可能性. 方法 3周龄兔关节软骨细胞经离心管培养2周形成软骨,另取6周龄兔肱骨头关节软骨、胫骨近端生长板和半月板,并对4种软骨进行透射电镜观察,比较其软骨细胞和细胞外基质结构. 结果离心管培养软骨具有独特的超微结构,与关节软骨和生长板有一定的相似性,而与半月板有明显区别.4种软骨都形成了各自不同的细胞和细胞外基质特征,离心管培养软骨呈现典型软骨细胞凋亡,生长板表现"黑暗"软骨细胞,关节软骨和半月板未见细胞凋亡. 结论离心管培养软骨具有独特的超微结构,可作为关节软骨和生长板的移植物.
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生长板损伤修复的研究进展
目的综述生长板损伤修复研究过程及其近期进展.方法广泛查阅近期有关生长板损伤修复研究文献,着重阐述对生长板损伤修复的认识发展,比较几种主要修复方法.结果生长板损伤修复是小儿矫形外科实验研究和临床治疗面临的一大难题.游离生长板和软骨移植,因缺乏血供而应用困难,血管化生长板移植解决了循环问题,但两种方法都涉及供体来源受限和免疫反应.非软骨类组织和材料只能阻止小面积生长板缺损内骨桥形成,无再生修复能力.组织工程软骨移植可能是生长板损伤修复的佳选择.结论考虑到移植物来源、修复效果及不良反应等因素,组织工程软骨修复生长板损伤值得进一步研究.
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培养软骨移植修复兔生长板缺损
目的 将体外培养软骨移植修复兔生长板缺损，防止生长板缺损早闭造成的肢体发育畸形。方法分离收集1月龄兔关节软骨细胞，经离心管内培养形成软骨。将培养2周软骨植入6周龄兔胫骨上端生长板缺损区，于4、16周时对术肢行X线摄片、组织学及免疫组织化学等检查。结果 兔胫骨上端生长板缺损区移植培养软骨4周时，胫骨无明显畸形发生，组织学检查显示生长板缺损由软骨充填，Ⅱ型胶原免疫组织化学染色阳性。16周时移植侧胫骨仍无明显畸形，组织学检查显示生长板已近闭合。而对照侧胫骨发生严重畸形，生长板闭合。结论 培养软骨异体植入兔生长板缺损，可替代缺损的生长板软骨组织，维持肢体正常生长，防止肢体发育畸形。
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下颌髁状突软骨与生长板软骨生长发育的比较研究
髁状突是颞下颌关节的重要组成部分，髁状突的生长发育与下颌骨生长及面部形态的形成有着密切的关系。髁状突生长区受到局部因素的影响可引起下颌骨发育不足或发育过度，造成面部畸形。临床上常采用功能矫形对生长发育期的患者进行矫治，引导下颌向前或推下颌向后，从而使下颌的生长方向、生长速率发生改变，促进或抑制下颌的生长，引导其正常的生长发育，这一过程主要是通过影响髁状突软骨的生长发育来实现。随着技术发展，从细胞生物学和分子生物学研究髁状突软骨的生长特性不仅成为可能而且有重要意义。
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软骨生长板相关因素调控生长的研究进展
软骨生长板(CGP)主要由软骨细胞及细胞外基质(ECM)构成.软骨细胞的增殖、分化、肥大及ECM的形成,是骨骼发育、线性生长的关键.因此,与CGP相关、调控生长的因素主要涉及作用于软骨细胞的生长激素-胰岛素样生长因子-1(GH-IGF-1)轴、多种激素、旁分泌因子、炎性细胞因子等及软骨ECM中的胶原蛋白、非胶原糖蛋白、蛋白聚糖等成分.既往对调控生长的研究主要集中在GH-IGF-1轴上,但近年来,GH-IGF-1轴之外、CGP上可调控生长的其他相关因素备受关注.
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儿童、青少年骨健康:骨纵向生长、骨塑造和骨再造
生长板是实现骨骼纵向生长的基础.骨塑造完成骨径向生长.儿童、青少年骨塑造和骨再造同时存在;成人只进行骨再造.骨塑造时,骨形成大于骨吸收,二者非偶联;骨再造时,骨形成与骨吸收偶联.骨代谢标志物是反映成骨细胞或破骨细胞功能的标志物.本文从组织器官、细胞、分子三个层面,介绍了骨纵向生长、骨塑造和骨再造等过程.
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地塞米松对大鼠骨骼纵向生长的直接抑制作用
[目的]探讨地塞米松是否对大鼠骨骼纵向生长具有直接抑制作用.[方法]选择3周龄SD雄性大鼠研究对象,实验组大鼠12只,对照组大鼠8只.实验组大鼠给予地塞米松干预,剂量为200 μg/100 g,连用10 d.对照组大鼠注射等容积的生理盐水.测量大鼠鼻尾长和胫骨长.在距离膝关节面1 cm处,离断胫骨,得到包含生长板的胫骨组织块.石蜡包埋,做胫骨冠状面切片,切片厚度5 μm.Masson三染色(亮绿复染).用leica QWin数字图像分析软件测量生长板总厚度、增殖带、肥大带厚度.[结果]地塞米松处理大鼠体重、鼻尾长、胫骨长都明显落后于正常对照组大鼠;地塞米松处理大鼠生长板总厚度、增殖带、肥大带厚度都明显落后于正常对照组大鼠.[结论]地塞米松通过影响生长板软骨细胞直接抑制了大鼠骨骼纵向生长.
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软骨蛋白聚糖研究进展
软骨组织存在于机体的许多部位,透明软骨是软骨的主要形式,普遍存在于骨骼系统中,如胚胎时期的骨生成始基、幼年个体发育期引导骨增长的生长板以及关节的骨软骨负重面等.
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正常股骨头骨骺及生长板随年龄变化MRI研究
目的 探讨股骨头骨骺软骨及生长板软骨生长、发育过程中的MRI特点及骨骺闭合的MRI表现.方法 对40例正常人股骨头进行MRI扫描,按年龄分为4组,6个月以内5例,6个月～8岁13例,8～20岁12例,20～30岁10例.MRI扫描包括常规SE T1WI、FSE T2WI序列和STIR-PDWI.结果 MRI 可以显示5种软骨结构,骨骺软骨在T1WI及T2WI均呈中等信号;生长板和二次骨化中心的生长板软骨T1WI呈稍高信号、T2WI呈高信号;临时钙化带及二次骨化中心临时钙化带在T1WI及T2WI均呈低信号.骨骺闭合后骺板STIR-PDWI像上由闭合前的高信号转变为低信号.结论 MRI可以显示、区分生长发育期股骨头各种正常软骨结构;骺板在STIR-PDWI像上转变为低信号可以作为股骨头骨骺闭合的标准.
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发育期长骨生长板的MRI与解剖组织学实验研究
目的探讨长骨生长板的MRI表现及其与解剖组织学的关系.方法使用1.0T MR扫描仪对40例健康纯种长白猪行膝关节冠状位及矢状位不同序列扫描;并将生长板MRI表现与其断面解剖及组织学相对照.结果根据40例实验动物膝关节生长板MRI表现,可将生长板的发育分为四个阶段:即生长板形成前期、生长板形成期、生长板平衡期和生长板闭合期,分别相当于妊娠80～95 d、妊娠95 d～出生后2个月、2个月～3.5年和3.5～4.5年.不同时期膝关节生长板MRI表现可真实反映标本的断面解剖结构,并可在一定程度上反映其组织学表现.结论 MRI检查可准确用于生长板发育过程的分期、正常解剖及组织学基础的推测,有利于生长板病变的诊断与鉴别诊断.
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α-SMA的表达与软骨细胞的去分化
目的:探讨细胞骨架蛋白α-SMA的表达与软骨细胞去分化之间的联系.方法:分离、培养大鼠肋生长板软骨细胞(RGCs),对原代至第5代RGCs进行细胞生长动力学分析,阿尔新兰染色、免疫细胞化学法和蛋白质印迹分别检测蛋白多糖,α-SMA和Ⅱ型胶原的表达.结果:随着传代次数的增加,前3代RGCs的每日倍增指数逐渐增加,随后不断下降.原代RGCs的阿尔新兰和Ⅱ型胶原染色均呈强阳性,仅个别细胞α-SMA弱阳性染色.随着传代次数的增加,阿尔新兰和Ⅱ型胶原阳性染色的细胞比例迅速下降,第3代以后的RGCs阿尔新兰染色均为阴性,第5代RGCs也仅有圆形细胞仍保持了Ⅱ型胶原阳性染色,而α-SMA阳性染色细胞的比例则不断增加.蛋白质印迹所揭示的Ⅱ型胶原和α-SMA蛋白表达的变化趋势与免疫细胞化学染色的结果一致.结论:α-SMA从无到有并随着RGCs去分化程度的增强而增加的表达模式,提示它是引起软骨细胞"去分化"的重要原因.
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原代骺板软骨细胞的高效分离和体外培养观察
目的设计原代骺板软骨细胞的高效分离法,并对骺板软骨细胞的体外培养进行初步观察.方法改良设计以1 g/L的胰蛋白酶/1g/L的乙二胺四乙酸(EDTA)、1g/L的透明质酸酶和2g/L的Ⅰ型胶原酶系列消化分离原代软骨细胞的三步酶消化分离法,观察其对幼兔骺板原代软骨细胞的分离效果;倒置显微镜和光镜下观察体外培养条件下细胞生物学特性.结果(1)三步酶的消化可使软骨基质完全解离降解,细胞均得以分离,收获量与组织湿重呈非常显著的正相关,每克软骨的细胞收获量平均为32.3×106个,细胞存活率平均为97.6%.(2)原代和第1代细胞附壁生长呈三角形或多角形,生长融合时呈卯圆形,Ⅱ型胶原免疫组化和甲苯胺蓝(TB)异染反应均呈阳性;第3代以后细胞逐渐变为梭形,Ⅱ型胶原免疫组化为阴性,TB异染反应明显减弱.结论(1)原代骺板软骨细胞三步酶消化分离法具有细胞收获率高、细胞存活率高、操作简便等特点.(2)随着传代培养次数的增加,骺板细胞出现去分化,逐渐失去软骨细胞的特异性表型.
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青少年双侧股骨头骨骺滑脱1例报告
股骨头骨骺滑脱(slipped capital femoral epiphysis,SCFE)是一种股骨头骨骺经生长板移位为特征的青少年髋关节疾病,多发生于11～16 岁之间,具体原因至今仍不明确,常伴有肥胖、内分泌、代谢异常(如甲状腺功能减退、垂体功能减退)等[1].双髋同时滑脱较少见,约占25%～40%,双髋发病间隔通常为6～18个月[2].本院2012年1月收治1 例青少年双侧股骨头骨骺滑脱患者,现报告如下.
