机械敏感性离子通道是细胞表面机械力学刺激转化为细胞内电信号或化学信号的机械感受器。近年来，在真核生物中Piezo蛋白作为机械敏感性阳离子通道逐渐成为研究热点，Piezo1和Piezo2蛋白在哺乳动物不同器官和组织中表达，而骨关节等组织与力学传导直接相关，机械力的传导及引起的细胞内效应对骨科疾病的治疗和预防起着非常重要的作用。就Piezo蛋白机械敏感性离子通道在骨组织、软骨组织、骨髓组织、椎间盘组织以及在骨科疾病中的研究进展进行综述。

前交叉韧带（ACL）撕裂是常见的运动相关性损伤。关节镜下ACL重建是现阶段手术治疗的金标准，然而该方式仍然存在取腱部位并发症、术后康复时间长等无法解决的问题。ACL修补新技术基于组织愈合目标，能够保留自体韧带组织的本体感受器，保护患膝天然的生物力学特性。目前已有诸多研究探讨ACL修补手术对于特定适应证患者的临床应用可行性和实用性。本文回顾整理了现有国内外的相关研究，重点梳理了ACL修补的机制认知转变、临床应用现状和适应证局限性，ACL修补的研究将促进损伤ACL组织愈合机制的阐明。

肌筋膜是人体运动系统中肌骨组织的重要支撑结构，具有明确的机械力传导效应及多功能感受器，与机体运动性能密切相关。运动损伤极易伴发肌筋膜组织纤维化，导致疼痛及运动性能显著下降；而肌筋膜处理技术在解决组织纤维化及远隔部位肌骨疼痛方面疗效显著。本文基于肌筋膜构成及生物力学特点对其在运动损伤中扮演的角色及在康复中的作用等问题进行综述，为运动损伤康复干预提供新的思路。

线粒体是高度动态的细胞器,不仅为细胞提供能量和物质基础,同时参与调控细胞的增殖、迁移、分化和凋亡等.细胞命运受来自微环境的力学信号调节.近年来的研究表明,力学因素对细胞的能量代谢具有调控作用.线粒体作为一个力学感受器和枢纽,连接力学和代谢来调控细胞的命运.深入理解力学微环境和线粒体代谢的关系,为促进组织再生和疾病治疗提供有力的指导.本文主要介绍线粒体力学生物学研究进展,并探讨其在组织再生和疾病治疗中的潜在应用.

骨细胞是骨骼中最丰富和寿命最长的细胞,是骨重建的调节器.骨细胞在内分泌调节和钙磷酸盐代谢中发挥重要作用,也是力学刺激的主要响应者,感知力学刺激以直接或间接的方式对刺激做出反应.骨细胞中的力学转导是一个复杂而精细的调节过程,涉及细胞与其周围环境、相邻细胞以及细胞内部不同功能的力学感受器之间的相互作用.目前已知的骨细胞主要力学感受器包括初级纤毛、Piezo离子通道、整合素、细胞外基质以及基于连接蛋白的细胞间连接.这些力学感受器在骨细胞中发挥着至关重要的作用,它们能够感知并转导力学信号,进而调节骨稳态.本文对5种力学感受器进行系统的介绍,以期为理解骨细胞如何响应力学刺激和维持骨组织稳态提供新的视角和认识.

背景:目前已证实力学刺激可以促进骨髓基质干细胞成骨分化,但其机制未完全明了.初级纤毛是重要的力学感受器并调控TGF-β1/BMP-2/SMAD等多种信号通路,很可能是骨髓基质干细胞力学调控的重要靶点.目的:探讨流体剪切力对骨髓基质干细胞成骨分化的影响及机制.方法:将大鼠骨髓基质干细胞分为对照组、力学刺激组(通过摇床施加流体剪切力学干预)、力学刺激+IFT88沉默组(力学刺激+使用siRNA沉默IFT88表达),干预24 h后,采用qRT-PCR检测转化生长因子β1、骨形成蛋白2的表达、Western blot检测磷酸化SMAD2/3蛋白的表达,初级纤毛免疫荧光染色及形态学分析.结果与结论:剪切力刺激可促进骨髓基质干细胞的初级纤毛表达,转化生长因子β1及骨形成蛋白2基因转录激活,提高磷酸化SMAD2/3蛋白表达.siRNA干扰初级纤毛生成后,这一力学反应效应明显减低.骨髓基质干细胞的初级纤毛面积改变比值与转化生长因子β1及骨形成蛋白2基因转录增高比例具有Spearman相关性.结果表明:初级纤毛/鞭毛转运系统介导了流体剪切力反应性的TGF-β1/BMP-2/SMAD信号通路激活,促进骨髓基质干细胞成骨分化.

目的 观察人体前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)断裂后不同状态韧带残端内机械感受器随时间的变化.方法 收集我院2013年3月至2015年12月收治的临床上ACL完全断裂患者韧带残端标本57例,记录受伤到手术的时间间隔,根据术前kneelax关节动度测量仪测量结果分成两组:≤6 mm组(组1)和>6 mm组(组2),记录两组每个韧带残端形态类型,切除韧带残端组织进行H&E染色和免疫组化染色,观察韧带残端内本体感受器形态、类型、数量的变化,分析韧带残端内本体感受器的变化与韧带残端形态、患膝稳定性及手术时间的关系.结果 组1包括韧带标本20例,组2包括韧带标本37例.两组间4种形态残端分布差异有统计学意义(P=0.000),两组间4种机械感受器分布差异有统计学意义(P=0.002).机械感受器数量与膝关节稳定性呈正相关(r=0.63,P=0.018).组1内机械感受器数量与受伤时间无明显相关(r=-0.37,P=0.136),组2内机械感受器数量与受伤时间呈负相关(r=-0.51,P=0.022).结论 ACL断裂后,部分患者韧带残端仍然在关节腔内连接股骨和胫骨,并发挥力学稳定功能,从而可以长时间的保留住组织内的机械感受器.

全身麻醉苏醒期由于麻醉减浅,气管导管或分泌物等对气道的刺激常可诱发呛咳反射,并由此导致一系列不良后果,如恶性心血管事件、切口再出血等.呛咳发生的机制可能是由于气管和隆突部位迷走神经以及感受器分布密集,且该部位对机械性刺激比较敏感,受到刺激诱发呛咳引起一系列不良心血管反应.为减少此类不良事件的发生,现已有各种抑制拔管呛咳的方法和研究,如深麻醉拔管以及短效阿片类药物、右美托咪定、利多卡因、艾司洛尔等药物的应用.

盘源性腰痛是一种病理机制较为复杂的疼痛性疾病,约占慢性腰痛的40% [1],其临床表现缺乏特异性,不具备诊断价值,目前诊断主要依靠腰椎MRI及椎间盘造影: 即在腰椎MRI显示椎间盘未见明显突出、而在T1、T2像为低信号、终板炎,纤维环后缘后纵韧带前方存在不规则高信号 (high intensity zone, HIZ),在此基础上给予椎间盘造影,确定责任椎间盘,明确诊断 [2].作为治疗选择,瞄准改变椎间盘内力学环境或去除椎间盘内神经分布的椎间盘内治疗近年来被提倡,其中就包括经皮等离子髓核成形术 [1,3].椎间盘内部结构的改变被认为对盘源性腰痛的症状起重要作用,退变的早中期,纤维环裂隙的出现及髓核延伸到纤维环边缘是其主要的病理特征,由于在纤维环外部分布有痛觉感受器神经纤维,因此,通过裂隙溶解髓核组织可有效缓解盘源性腰痛症状,而胶原酶一直被认为是一种较为常用且疗效确切的治疗手段,常被用于治疗椎间盘突出症,但将其与等离子髓核成形术联合应用于盘源性腰痛鲜见临床报道.本研究旨在明确经皮等离子髓核成形术联合应用胶原酶疗效的确切性及安全性,为临床合理选择治疗方案提供参考.

虽然实验早已揭示,人能感觉到变速转动是由于变速转动使前庭器半规管内淋巴流动冲击其感受器而引起的,但至今未见有阐明其原理的完整的动力学理论体系.本研究目的在于构建起这一理论体系.本研究采用理论性研究方法,建立恰当的直角坐标系,揭示优弧具有的优势,引入一系列创新公式,从而实现预期研究目的.研究得出了前庭器半规管内淋巴流动的4条规律,即无流律、流向律、取向律和距离律.本研究的突出意义有:(1)首创所研究问题的动力学理论体系,促进生理科学发展;(2)为医学院校物理课结合讲授医学中的人体物理问题提供实例;(3)为纠正生理学教科书长期存在的相关错误提供理论依据.