骨质疏松症是骨折的主要危险因素,除了骨矿化成分之外,骨微结构及微环境的变化对骨的完整性同样重要.常规MRI测得的信号强度比可用于脊柱手术患者的骨质疏松筛查,使用超短回波时间磁共振成像可以定量评估骨孔隙度、胶原基质、骨的矿化成分等,利用水脂分离技术能测量骨髓脂肪含量、组成以及T2*值,体素内不相干运动技术反映骨髓灌注情况,人工智能技术如纹理分析及深度学习进一步发展了MRI技术,本文总结了近期使用磁共振方法评估骨质疏松症的研究进展.

内源性microRNA的表达与骨骼重吸收、骨骼基质矿化、钙离子代谢和骨骼组织分化高度相关。microRNA在调节骨骼和软骨组织生成及代谢过程中的细胞分化和细胞外基质分泌中起着重要作用，并且参与骨骼和关节组织中多种信号通路的调节。深入研究microRNA有助于更准确的诊疗骨质疏松。目前已发现多种microRNA基因家族成员均有骨质疏松诊疗标记物的作用。故笔者就近5年与骨质疏松的发生和发展密切相关的microRNA展开综述。

目的:探讨基于软骨脱细胞外基质微载体体外构建具有功能化和自我更新能力的软骨类器官。方法:取新鲜的猪关节软骨，将部分仅粉碎处理的软骨微粒设置为天然软骨组；利用物理离心化学萃取相结合的脱细胞方法，制备粒径合适的细胞外基质（ECM）微载体，设置为微载体组。通过旋转式生物反应器将人脐带干间充质干细胞（hUCMSCs）和人软骨细胞（hCho）按照3∶1的比例与微载体负载，体外构建软骨类器官，将诱导不同时间的类器官分为诱导0、7、14及21 d组。4′，6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）荧光染色观察、DNA定量评估微载体组和天然软骨组细胞残留情况；番红O、甲苯胺蓝染色观察微载体ECM保留情况，二甲氨基苯甲醛比色法测定微载体组和天然软骨组胶原蛋白含量；二甲基亚甲蓝（DMMB）比色法测定微载体组和天然软骨组糖胺聚糖（GAGs）含量。扫描电镜及能谱分析对微载体进行进一步表征；将添加体积分数10%胎牛血清（FBS）的杜尔伯克改良伊戈尔低糖培养基（DMEM）培养的hUCMSCs作为对照组，将微载体浸提液培养的hUCMSCs作为实验组，两组分别设置培养1、3、5 d共3个时间点的亚组，细胞增殖及毒性检测试剂盒（CCK-8）检测两组生物相容性。活死染色检测诱导0、7、14及21 d组的软骨类器官细胞活性，Ki67荧光染色鉴定诱导14 d软骨类器官的自我更新能力。RT-PCR测定诱导7、14、21 d组的软骨类器官，包括软骨形成相关标记物聚蛋白聚糖（ACAN）、Ⅱ型胶原（COL2A1）、性别决定区Y框蛋白9（SOX9）及软骨肥大、矿化相关标记物Ⅰ型胶原（COL1A1）、Runt相关转录因子2（RUNX2）、骨钙素（OCN）的表达水平；比色法和DMMB法测定诱导0、7、14及21 d组的类器官分泌胶原蛋白和GAGs能力。结果:DAPI荧光染色结果显示，天然软骨组具有大量细胞核，而微载体组则基本无细胞核。微载体组DNA含量为（7.8±1.8）ng/mg，较天然软骨组的（526.7±14.7）ng/mg显著降低（ P<0.01）。番红O、甲苯胺蓝染色可见微载体着色较深且均一，保留大量软骨ECM成分。微载体组胶原蛋白含量为（252.9±1.4）μg/mg，GAGs含量为（173.4±0.8）μg/mg，均显著低于天然软骨组的（311.9±2.2）μg/mg、（241.3±0.7）μg/mg（ P<0.01）。扫描电镜显示，微载体表面有凹凸不平相互交错的胶原纤维网络。能谱分析结果显示，C、O、N元素均匀分布在微载体，表明该微载体成分组成均匀。微载体生物相容性良好，培养1、3 d时，对照组和实验组CCK-8实验结果比较，差异均无统计学意义（ P>0.05）；培养5 d，实验组 A值为0.53±0.02，优于对照组的0.44±0.03（ P<0.05）。诱导0、7、14及21 d组中，hUCMSCs和hCho贴附在微载体表面且细胞活性好，活死比例分别为（70.6±1.1）%、（80.5±0.6）%、（94.5±0.9）%、（90.8±0.5）%（ P<0.01）；诱导14 d时，软骨类器官有大量Ki67阳性细胞。RT-PCR显示，诱导7 d组ACAN、COL2A1、SOX9、COL1A1、RUNX2、OCN表达水平分别为1.00±0.09、1.00±0.24、1.00±0.18、1.00±0.03、1.00±0.06、1.00±0.13；诱导14 d组ACAN、COL2A1、SOX9、COL1A1、RUNX2、OCN表达水平分别为4.16±0.28、5.09±1.25、5.65±1.05、0.47±0.01、1.68±0.02、0.21±0.06；诱导21 d组ACAN、COL2A1、SOX9、COL1A1、RUNX2、OCN表达水平分别为13.42±0.92、3.07±0.21、1.84±1.08、2.72±0.17、2.91±0.18、3.32±1.20。与诱导7 d组比较，诱导14 d组ACAN、COL2A1、SOX9、RUNX2表达水平均升高（ P<0.05），COL1A1表达水平降低（ P<0.05），OCN表达水平差异无统计学意义（ P>0.05）；与诱导7 d组比较，诱导21 d组ACAN、COL1A1、RUNX2表达水平均显著升高（ P<0.01），COL2A1、SOX9、OCN表达水平差异均无统计学意义（ P>0.05）；与诱导14 d组比较，诱导21 d组ACAN、COL1A1、RUNX2、OCN表达水平均升高（ P<0.05或0.01），COL2A1表达水平差异无统计学意义（ P>0.05），SOX9表达水平降低（ P<0.05）。诱导0、7、14及21 d组胶原蛋白含量分别为（219.15±0.48）μg/mg、（264.07±1.58）μg/mg、（270.83±0.84）μg/mg、（280.01±0.48）μg/mg，GAGs含量分别为（171.18±1.09）μg/mg、（184.06±1.37）μg/mg、（241.08±0.84）μg/mg、（201.14±0.17）μg/mg。与诱导0 d组比较，诱导7、14、21 d组胶原蛋白和GAGs含量均显著升高（ P<0.01）。在诱导7、14、21 d组中，诱导7 d组胶原蛋白含量最低（ P<0.01），诱导21 d组胶原蛋白含量最高（ P<0.01）；诱导7 d组GAGs含量最低（ P<0.01），诱导14 d组GAGs含量最高（ P<0.01）。 结论:物理化学方法结合制备的微载体脱细胞成功，其基质保留较多，成分均一且无细胞毒性。基于微载体负载hUCMSCs与hCho体外成功构建软骨类器官，具有细胞活性好、自我更新能力、软骨形成相关基因表达强及分泌胶原蛋白和GAGs等特点，诱导14 d时构建的软骨类器官成软骨活性最佳。

目的:应用新型生物墨水和聚己内酯（polycaprolactone，PCL）通过3D生物打印构建骨-软骨复合组织块，并评估其修复关节软骨缺损的效果。方法:实验分为三组：①丝素蛋白（silk fibroin, SF）-磷酸三钙冻干支架组（冻干组），应用冻干法制作的SF-TCP复合支架修复软骨缺损，作为对照；②3D生物打印组（3D打印组），以PCL为原料通过3D生物打印机打印一个中空的多层圆柱体框架，后以软骨细胞外基质、SF和骨髓间充质干细胞为原料配置新型生物墨水，并在PCL框架上方继续3D生物打印含有活细胞的软骨层，最后于底层的PCL框架中充填自体松质骨，以此构建骨-软骨复合组织块修复关节软骨缺损；③自体骨软骨移植组（马赛克组），通过自体骨软骨移植术修复软骨缺损，作为对照。术后3个月通过国际软骨修复协会（International Cartilage Repair Society，ICRS）软骨修复组织学评分系统对修复组织进行评分。通过测定硫化糖胺聚糖（sulfated glycosaminoglycan，sGAG）和胶原蛋白含量可分析软骨细胞外基质分泌的程度。通过测定缺损修复区域组织的压缩模量评价修复组织的性状。结果:3D打印组新生软骨的压缩模量（2.56±0.30）MPa和马赛克组（2.51±0.13）MPa相接近（ P>0.05），明显高于冻干组（1.37±0.14）MPa且差异具有统计学意义（ F=11.058， P<0.05）。3D打印组中sGAG的含量（14.49±0.7）μg/mg和马赛克组（14.98±0.81）μg/mg接近（ P>0.05），明显高于冻干组（8.72±0.73）μg/mg且差异有统计学意义（ F=20.973， P<0.05）。三组的胶原含量并无明显统计学差异（ P>0.05）。ICRS软骨修复组织学评分结果表明，在基质、细胞分布、细胞群活力和软骨下骨4项评分中，3D打印组与马赛克组的得分接近（ P>0.05），明显高于冻干组且差异有统计学意义（ F=19.544， P<0.05）；在表面和软骨矿化2项评分中，组间差异无统计学意义。 结论:应用新型生物墨水和聚己内酯通过3D生物打印构建骨-软骨复合组织块能够简化组织工程骨-软骨复合组织块的体外构建，并且可以在体内较好的修复软骨缺损。

创伤性骨折约占交通事故总因素近50%，绝经后女性的骨折发生率较男性显著增加，其中约5%~10%的骨折患者会出现延迟愈合或骨不连等并发症，严重影响患者术后恢复，增加了家庭及社会的经济负担，但骨折愈合的机制目前机制尚未完全明确。骨折愈合中免疫细胞发挥着重要的调控作用，其中先天性免疫应答最先启动参与骨折愈合，而巨噬细胞因其"多面性"的特点，作为一线应答的免疫细胞通过参与炎症反应、成骨及破骨细胞分化、矿化及血管再生等过程，对骨折愈合发挥复杂而精密的调控作用。然而，巨噬细胞在不同的免疫微环境下，可极化为不同的亚群，发挥着不同甚至相反的功能。目前认为，巨噬细胞主要有三种极化状态：未活化M0型巨噬细胞、经典激活M1型巨噬细胞和可选择性激活M2型巨噬细胞，各种极化状态均在不同阶段参与了骨折愈合的调控过程。其中，M0型巨噬细胞参与骨折修复的机制源于与骨组织中间充质干细胞的相互作用；M1型巨噬细胞具有促炎功能，被认为在创伤初期发挥着不可或缺的作用；而M2型巨噬细胞则主要在创伤中晚期促进基质矿化沉积及创伤的修复。本文对巨噬细胞不同亚群在骨折不同阶段发挥的作用及目前针对巨噬细胞的实验研究进行综述，有助于明确骨折的免疫学机制，为以巨噬细胞为靶点的骨折免疫学干预研究提供新思路。

目的:探讨大鼠骨髓间充质干细胞(MSC)/内皮祖细胞(EPC)作为种子细胞构建的基质依赖型组织工程骨(ECM-TEB)修复大鼠股骨缺损的效果。方法:分离培养骨髓来源的MSC和EPC并进行功能鉴定，种植上架于纳米晶胶原基人工骨颗粒，培养14 d后冻干，获得MSC/EPC ECM-TEB和MSC ECM-TEB。扫描电镜观察MSC和EPC在支架表面的生长形态。分别提取MSC ECM-TEB蛋白浸提液(对照组)和MSC/EPC ECM-TEB蛋白浸提液(实验组)，加入EPC培养系统中进行迁移、划痕修复、管腔形成检测；另加入MSC培养系统中进行茜素红染色和碱性磷酸酶(ALP)染色检测，观察两组细胞募集、血管生成和成骨分化情况。选取12只SD大鼠，建立股骨缺损模型，按照随机数字表法分为：(1)假手术组：仅在缺损处进行清创处理；(2)MSC ECM-TEB组：在缺损处植入MSC ECM-TEB；(3)MSC/EPC ECM-TEB组：在缺损处植入MSC/EPC ECM-TEB，每组4只大鼠。2个月后行Micro-CT检查和缺损区Masson三色染色观察骨缺损修复情况。冻干后低温保存3个月，采取同位素相对标记与绝对定量技术(iTRAQ)标记蛋白质谱检测MSC ECM-TEB和MSC/EPC ECM-TEB在成血管方面的差异，并采用基因本体论/京都基因与基因组百科全书技术(GO/KEGG)功能富集方法分析其原因。结果:MSC和EPC在支架表面生长、增殖良好，形成光滑的细胞层状结构。实验组在细胞迁移数、划痕修复比例和管腔形成长度分别为(121.6±8.3)个、(61.5±5.9)%、(11.3±0.6)mm，较对照组显著增多[(85.0±6.7)个、(39.3±3.6)%、(5.9±0.4)mm]( P均<0.01)。茜素红染色和ALP染色结果显示，实验组钙结节矿化面积比例显著增加[(38.8±3.3)%∶(49.9±3.0)%、(38.8±2.4)%∶(45.3±3.3)%] ( P均<0.05)。Micro-CT和Masson染色结果表明，MSC/EPC ECM-TEB组骨缺损修复良好，MSC ECM-TEB组仅形成少量新骨，假手术组几乎没有新骨形成；骨体积分数、骨小梁数量和骨小梁厚度差异均有统计学意义( P<0.05)。蛋白质谱分析结果表明，与MSC ECM-TEB组相比，MSC/EPC ECM-TEB组中有83个血管生成相关的因子显著上调(差异倍数>2， P<0.05)；GO/KEGG功能富集分析显示，与MSC ECM-TEB相比，MSC/EPC ECM-TEB在"血管发育"等生物过程存在明显差异( P<0.01)，"血管平滑肌收缩通路"等显著增强( P<0.01)。 结论:与MSC ECM-TEB相比，MSC/EPC ECM-TEB在细胞募集、血管生成和新骨生成方面显著增强，是一种更佳的可用于创伤性骨缺损修复的组织工程骨构建策略。

目的:观察小鼠脑微血管内皮细胞bEnd.3来源的外泌体对骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨效应的影响。方法:通过超高速离心法提取bEnd.3细胞来源的外泌体(b-Exo)，利用透射电子显微镜(TEM)、纳米粒径追踪分析(NTA)和外泌体蛋白标志物蛋白质印迹法(Western blot)实验鉴定所提取的外泌体。与磷酸盐缓冲液(PBS)对照，使用茜素红染色检测其对BMSCs基质矿化，反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测成骨分化相关基因Runx2、Osteopontin、Osteocalcin表达的影响。组间比较采用 t检验。 结果:TEM下观察到b-Exo具有典型囊泡样结构，NTA显示b-Exo浓度为7.5×10 10颗粒/ml，直径为(100.0±7.3) nm。b-Exo可显著增强BMSCs基质矿化，b-Exo组成骨分化相关基因核心结合蛋白因子2(Runx2)、骨桥蛋白(Osteopontin)和骨钙蛋白(Osteocalcin)的表达显著高于对照组(8.28±0.34比3.71±0.40， t＝4.974， P<0.01；9.19±1.91比4.09±0.88， t＝5.562， P<0.01；10.31±1.67比5.32±0.31， t＝5.432， P<0.01)，差异均有统计学意义。 结论:bEnd.3细胞来源的外泌体能够促进BMSCs的成骨分化，有望应用于骨再生和骨质疏松症的无细胞治疗。

目的:探讨轻度炎症状态下人牙髓干细胞（human dental pulp stem cell，hDPSC）产生的外泌体与基质细胞衍生因子-1（stromal cell-derived factor-1，SDF-1）联合应用对牙髓组织再生的影响。方法:分离培养hDPSC，脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）刺激hDPSC，超速离心法提取hDPSC经LPS刺激后产生的外泌体（exosomes from lipopolysaccharide-stimulated hDPSC，L-EXO）和正常状态下分泌的外泌体（exosome from normal hDPSC，N-EXO），通过透射电镜和蛋白质印迹法鉴定提取物。将40只6~8 周龄的SD 大鼠通过随机数字表法分为S组（单独应用SDF-1）、L+S组（SDF-1 与L-EXO 联合应用）、N+S组（SDF-1与N-EXO联合应用）和空白对照组（根管内不植入任何物质），每组10只。以双侧下颌第一磨牙为实验牙，建立大鼠无髓根管模型，根据分组分别在根管内植入不同的内容物。植入后30 d过量麻醉处死所有大鼠，取大鼠双侧下颌骨组织，应用HE、Masson及免疫组织化学染色法进行组织学评价。结果:HE染色结果显示，除空白对照组外，其他3组根管内均可见新生牙髓样组织，其中L+S组根管内新生组织的量及组织中的细胞数量最多，S组最少。Masson染色结果显示，L+S组矿化组织沿根管壁纵向排列，胶原纤维有序排列，N+S组呈无规律紊乱分布。定量分析各组新生血管面积，结果显示L+S组血管密度［（2.03±0.65）%］显著高于S组［（0.65±0.05）%］及N+S组［（1.06±0.38）%］（ F=5.879， P<0.05）。免疫组织化学结果显示，S 组及L+S组的趋化因子受体4表达量显著低于N+S 组（ F=8.633， P<0.01）。 结论:hDPSC分泌的外泌体联合SDF-1可提高根管内新生组织的量和组织中的血管密度，L-EXO的作用较N-EXO强，并且新生组织中胶原纤维及矿化组织的排列更规律有序。

目的:通过筛选能成功诱导人牙髓细胞（human dental pulp cell，HDPC）向成牙本质细胞样细胞分化的腺苷三磷酸（adenosine triphosphate，ATP）的有效浓度，探讨体内诱导HDPC进行牙本质再生的ATP适宜浓度。方法:用0（对照组）、10、400、600、800 μmol/L ATP处理HDPC后，采用细胞计数试剂盒-8（cell counting kit-8，CCK-8）、实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR，qPCR）和蛋白质印迹法分别检测HDPC增殖以及成牙本质分化相关基因和蛋白[牙本质基质蛋白1（dentin matrix protein 1，DMP1）、牙本质涎磷蛋白（dentin sialophosphoprotein，DSPP）]的表达；用茜素红染色评估诱导21 d后矿化结节情况（各组样本量均为5），并溶解矿化结节后定量分析各组溶液吸光度值（ A值）。筛选既能有效诱导HDPC成牙本质向分化，又能降低ATP对HDPC增殖抑制作用的浓度作为ATP的适宜浓度，并选用此浓度进行动物体内实验。HDPC经此浓度ATP预处理7 d后接种于明胶海绵上，并置入6~7 mm长、管径1.0~2.5 mm的人牙根管片段内（ATP处理组，样本量为8）；非ATP处理组的明胶海绵接种未经ATP预处理的HDPC（样本量为8），空白对照组的明胶海绵未接种细胞（样本量为2）。各组根管片段移植于免疫缺陷鼠（9只）背部双侧皮下，3个月后取材进行HE染色和组织学观察。 结果:培养5 d时与对照组相比，10 μmol/L ATP组HDPC增殖显著增加（ P<0.05），而600和800 μmol/L ATP组HDPC增殖显著减小（ P<0.05），且800 μmol/L ATP组HDPC增殖显著小于600 μmol/L ATP组（ P<0.05）。与对照组相比，600和800 μmol/L ATP组DMP1、DSPP的基因和蛋白表达均显著上调（ P<0.05），且两组间差异无统计学意义（ P>0.05），而其他各组DMP1、DSPP的基因和蛋白表达均无显著上调（ P>0.05）。诱导21 d后600和800 μmol/L ATP组均可见明显的矿化结节，其他组均未见矿化结节；定量分析显示0、10、400、600、800 μmol/L ATP组 A值分别为1.05±0.15、1.11±0.23、1.15±0.17、3.65±0.30、3.40±0.43，600与800 μmol/L ATP组 A值均显著大于其他各组（ P<0.05），且600与800 μmol/L ATP组间差异无统计学意义（ P>0.05）。HE染色结果显示，600 μmol/L ATP可诱导HDPC在根管牙段内分化形成牙本质样结构。 结论:600 μmol/L为ATP诱导HDPC成牙本质向分化的适宜浓度，该浓度ATP可在免疫缺陷小鼠体内诱导HDPC形成牙本质样结构。

目的:探讨钛表面构筑的有序微纳米分级结构复合羟基磷灰石涂层对骨髓间充质干细胞（BMMSC）黏附、增殖及成骨分化的影响，以期构筑出具有良好成骨活性的钛试样。方法:在纯钛试样（对照组）表面制备有序微纳米分级结构（MN组），通过交替循环浸泡法在MN组钛试样表面进一步沉积羟基磷灰石（HA组），扫描电镜观察3组钛试样的表面形貌。将BMMSC接种至3组钛试样表面，4′，6-二脒基-2-苯基吲哚染色法检测0.5、1.0、2.0 h后细胞黏附情况，扫描电镜观察2 d后细胞黏附形态，细胞计数试剂盒法检测1、3、7 d时细胞增殖情况，茜素红染色法和实时荧光定量PCR分别检测14 d后细胞外基质矿化和成骨相关基因表达情况，每组每项实验各3个试样。结果:HA组钛试样保留了MN组钛试样原有的20 μm孔径的微米凹坑阵列，且原有的70 nm管径的二氧化钛纳米管上出现均匀的花瓣样羟基磷灰石沉积。与对照组相比，MN组和HA组BMMSC顺着微米结构充分铺展和交汇，并伸出较多伪足和伪板，HA组试样表面这种趋势表现得更明显。HA组各时间点早期细胞黏附数量均显著大于对照组和MN组（ P<0.05）。1 d时HA组细胞增殖 A值显著大于对照组和MN组（ P<0.05）；3 d时HA组细胞增殖 A值显著小于纯钛组和MN组（ P<0.05）；7 d时HA组细胞增殖 A值显著小于MN组（ P<0.05），但与对照组差异无统计学意义（ P>0.05）。HA组细胞外基质矿化检测 A值（0.607±0.011）显著大于对照组和MN组（分别为0.268±0.025和0.522±0.022）（ t=-0.25， P<0.001； t=-0.34， P<0.001）。HA组成骨相关基因表达水平均显著高于对照组和MN组（ P<0.05）。 结论:钛表面构筑的有序微纳米分级结构复合羟基磷灰石涂层可促进BMMSC的细胞黏附和成骨分化，并支持BMMSC细胞增殖，具有良好的成骨活性。