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:研究孕期尼古丁暴露对子代小鼠牙釉质形成的影响及其可能的表观遗传学机制。方法:通过随机数字表法将10只C57BL/6孕鼠分为对照组（皮下注射生理盐水）及孕期尼古丁暴露（prenatal nicotine exposure，PNE）组（皮下注射尼古丁溶液），每组5只，孕鼠生产后分别收集出生后0 d（postnatal day 0，P0；P14、P25含义依此类推）、P14、P25新生小鼠，根据母代分组分为子代对照组及子代PNE组，并记录P0、P25子代小鼠体质量。采用显微CT（micro-CT）扫描分析、扫描电镜和维氏显微硬度检测对子代小鼠牙槽骨和下颌切牙进行硬组织相关参数分析。提取P25子代小鼠下颌骨组织及第3代牙上皮干细胞（dental epithelial stem cell，DESC）中的总RNA，通过实时荧光定量PCR检测成骨向及成釉向分化相关基因、增殖相关标志物和干细胞标志物的表达水平。采用石蜡切片免疫组织化学染色观察增殖细胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen，Pcna）、釉原蛋白（amelogenin，Amelx）、甲基转移酶ZESTE增强子同源物2（enhancer of zeste homolog 2，Ezh2）、组蛋白H3第27位赖氨酸的三甲基化修饰（histone H3 trimethylated at lysine 27，H3K27me3）阳性染色分布及水平。使用细胞增殖（cell counting kit-8，CCK-8）试剂盒对外源性添加不同浓度（0.01、0.1、1 mmol/L）尼古丁以及Ezh2抑制剂GSK126的DESC进行细胞活力检测。结果:PNE组孕鼠较对照组更容易出现不良妊娠结局，P0时子代PNE组小鼠体质量［（0.99±0.02）g］显著低于子代对照组［（1.20±0.04）g］（ P<0.001）；P25时，子代PNE组小鼠体质量［（9.65±1.32）g］显著低于子代对照组［（15.26±1.70）g］（ P<0.001），死产率［（46.40±9.30）%］显著高于对照组（0）（ P<0.001）。P14和P25时，子代PNE组小鼠下颌切牙釉质矿化沉积点与第一磨牙近中面的距离数值［分别为（-1 349±45）、（-506±380）μm］均较子代对照组［分别为（-1 192±147）、（504±198）μm］显著减小（ P<0.05， P<0.001），提示矿化沉积点延迟。子代PNE组小鼠切牙釉柱及釉柱间质较对照组排列松散无序，显微硬度［（245.7±18.4）MPa］较子代对照组［（371.9±28.7）MPa］显著降低（ P<0.001）。HE染色显示子代PNE组小鼠前成釉细胞（pre-ameloblast，Pre-Am）区域排列较对照组紊乱，矿化沉积点推迟，暂时性扩增细胞（transit-amplifying cell，TA）及Pre-Am区域延长。免疫组织化学染色显示，子代PNE组小鼠唇侧颈环（labial cervical loop，LaCL）整体Pcna表达较子代对照组显著增多（ P<0.05），H3K27me3较对照组显著富集（ P<0.01），对应区域可见Ezh2表达显著增加（ P<0.01），同时成釉细胞胞质中Amelx阳性信号减弱。体外实验添加1 mmol/L 尼古丁能显著上调子代PNE组DESC的Pcna基因表达水平（ P<0.01），同时显著下调DESC标志物B淋巴瘤Mo-MLV插入蛋白1、富亮氨酸重复序列免疫球蛋白样结构域1和成釉细胞向分化的相关基因Amelx等的基因表达水平（ P<0.05， P<0.05， P<0.01）。此外，与0 h时相比，干预24 h后1 mmol/L尼古丁可显著增强DESC的增殖活性（ P<0.001），添加10 μmol/L Ezh2抑制剂GSK126可挽救1 mmol/L尼古丁对DESC带来的增殖促进作用。 结论:孕期尼古丁暴露可能导致成釉向谱系定向分化过程延迟，致子代小鼠DESC增殖及分化异常，并且影响H3K27me3表观遗传修饰水平，造成子代牙釉质发育障碍，提示孕期尼古丁暴露是牙发育的危险环境因素。

目的:探讨构建一种简单合理的SD大鼠股骨牵张成骨模型。方法:2019年4月至2019年9月,根据简单随机抽样方法选取雄性成年SD大鼠30只（3个时间点,每个时间点10只）,施行右侧股骨截断术,安装带有牵张成骨功能的外固定装置,静息期7 d后,以0.5 mm/d的速度,每天分2次进行牵张,牵张期为14 d,牵张总长度为7.0 mm。实验期间观察大鼠活动；牵张结束后进入矿化期,将矿化期分为2、4、8周3个时间点,在每个时间点随机抽取10只大鼠行影像学检查；在每个时间点随机抽取10只大鼠处死,取双侧股骨标本进行大体观察和组织学观察。结果:本组造模时间为（25±5）min；实验过程中,大鼠活动良好；牵张14 d,大鼠股骨基本获得预期牵张距离。标本大体照片提示,在矿化期随着时间的增加,牵张区域颜色由棕色变成灰白色,质地逐渐变硬；X线片提示,随着时间的增加,牵张区新生骨痂逐渐增多,云雾状骨痂逐渐矿化；苏木精-伊红（HE）染色结果显示,在牵张早期,牵张区域主要是成纤维细胞,随着时间的增加,逐渐出现骨小梁,在牵张后期,骨小梁增大变粗,相互交织成网状,并出现钙盐沉积。结论:经过14 d牵张及8周矿化,成功构建SD大鼠股骨牵张成骨模型,该模型设计合理、手术操作简单、成功率高,具有较好的科研、临床应用价值。

目的:探讨低含量锌加入钛种植体表面涂层后对骨整合的影响。方法:随机将钛种植体分为PEO-Zn组（ n=36）和PEO-Ca/P组（ n=36），应用等离子体电解氧化法（PEO）在其表面制备磷酸钙活性涂层，PEO-Zn组采用含锌涂层，PEO-Ca/P组为不含锌的涂层。应用场发射扫描电镜观察两组涂层表面形貌，X线衍射仪分析涂层晶相结构。将种植体72颗植入18只日本大耳白兔双侧下颌骨，每侧2颗。术后对大耳白兔进行双荧光标记，分别于植入术后4周、8周与12周取两组带种植体的骨组织，应用荧光显微镜观察新骨形成，采集图像测量荧光条带间距计算骨矿化沉积率；应用亚甲基蓝-碱性品红法染色观察骨组织与种植体结合长度，计算骨接触率。 结果:扫描电镜可见两组等离子体电解氧化膜内层致密，外层呈粗糙的多级孔洞状结构。X线衍射仪分析显示PEO-Ca/P组中钙元素主要以CaO和羟基磷灰石（HA）存在，PEO-Zn组中锌元素主要是以Zn 3P 2和ZnO存在。各时间点两组种植体周围均显现二甲酚橙与钙黄绿素标记的荧光带，呈条状，两荧光带间距离明显。植入后4、8、12周PEO-Zn组的骨矿化沉积率均高于PEO-Ca/P组（5.25±0.59比4.79±0.43，4.62±0.54比4.18±0.50，4.90±0.54比4.44±0.53，均 P<0.05），4周时PEO-Zn组骨矿化沉积率最快（ P<0.05）。两组种植体在植入后各时间点均能与骨组织不同程度紧密连接，呈骨性结合。植入后4、8、12周PEO-Zn组的骨接触率高于PEO-Ca/P组（32.69±7.43比28.06±8.15，51.95±5.41比47.03±6.13，73.91±8.15比61.73±11.84，均 P<0.05），12周时PEO-Zn的骨接触率最高（ P<0.05）。 结论:PEO法制备的含锌磷酸钙涂层，提高了种植体生物活性，加速了骨组织的形成与改建，促进了种植体-骨界面的整合。

目的:观察纯钛植入体经喷砂酸蚀(SLA)联合等离子喷涂钽涂层处理后在大鼠体内的骨结合及新骨形成情况.方法:纯钛样品抛光清洗后,经喷砂、酸蚀处理,以等离子喷涂技术制备钽涂层.以喷砂酸蚀钛(SLA组)为对照组,钽涂层钛(SLA-Ta组)为实验组.利用扫描电镜、能谱分析仪、接触角测量仪和划痕测试仪对两组材料表面进行表征分析.将两组植入体随机植入大鼠的双侧股骨髁部,术后对大鼠进行双荧光标记.18只大鼠随机分别于术后4、12周处理死(n=9),通过Micro-CT扫描、荧光显微镜观察和组织学染色相结合评价植入体周围新骨形成和骨结合状况.结果:等离子喷涂成功在SLA钛表面制备了微纳米多级结构的钽涂层.体内实验显示,术后4、12周,SLA-Ta组植入体周围新生骨量、骨结合率均明显高于SLA组.结论:SLA联合等离子喷涂钽形成的微纳米多级结构可促进新骨形成,加速其沉积矿化,进而提高植入体的骨结合能力.

目的 通过超高效液相色谱-质谱(UHPLC-MS)联用技术探索慢性肾脏病骨代谢异常(CKD-BD)大鼠血清代谢组学变化.方法 该研究于2021年1月至2022年4月进行,选择16只8周龄SPF级SD雄性大鼠经过1周适应性喂养后,采用随机数字表法分为两组,每组8只.健康对照(NC)组:使用普通大鼠饲料喂养90 d;CKD-BD组:采用高磷高腺嘌呤饲料喂养60 d之后更换高磷饲料喂养30 d后处死,并通过生化检测及骨形态计量学方法对模型进行验证.造模成功后通过UHPLC-MS比较CKD-BD组大鼠与NC组大鼠血清代谢产物变化,通过多元统计分析等方法鉴定两组间差异代谢物,并通过生物信息学方法对差异代谢产物进行功能注释.结果 与NC组大鼠相比,CKD-BD组大鼠血肌酐、血磷显著升高,血钙显著降低(P<0.01).骨形态计量学检测NC组大鼠骨矿化沉积率(MAR)为(1.90±0.61)μm/d,CKD-BD组大鼠MAR为(2.80±0.73)μm/d,差异有统计学意义(P<0.05).NC组大鼠骨形成率/骨体积(BFR/BV)为(0.41±0.20)％/d,CKD-BD组大鼠BFR/BV为(1.25±0.41)％/d,差异有统计学意义(P<0.05).代谢组学检测结果提示,与NC组相比,CKD-BD组糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白合成等通路上调.自噬、胆汁酸合成分泌、胆固醇代谢、牛磺酸和次级牛磺酸代谢、甘油磷脂代谢等通路下调(P<0.05).结论 通过UHPLC-MS技术比较CKD-BD大鼠与正常大鼠血清代谢产物,发现CKD疾病状态下血清代谢产物发生变化,CKD-BD组糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白合成通路上调,与自噬相关的代谢通路下调,这些可能参与了CKD-BD发生.

背景:聚乳酸具有良好的生物相容性和生物降解性,成为一种新型的骨科固定材料,然而该材料缺乏细胞识别信号,不利于细胞黏附和成骨分化,限制了其在生物材料中的应用.目的:3D打印聚乳酸-纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架,评估其药物缓释及生物性能.方法:采用熔融沉积技术打印孔隙交互的多孔聚乳酸支架(记为PLA支架),将该支架浸泡于多巴胺溶液中制备聚乳酸-多巴胺支架(记为PLA-DA支架);将纳米羟基磷灰石投入壳聚糖溶液中,然后将PLA-DA支架浸没其中,制备聚乳酸-纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架(记为PLA-nHA/CS支架),表征3组支架的微观形貌、孔隙率、水接触角与压缩强度.采用冷冻干燥法制备负载药物多西环素的PLA-nHA/CS支架(记为PLA-nHA/CS-DOX支架),表征其药物释放.将PLA、PLA-DA、PLA-nHA/CS、PLA-nHA/CS-DOX支架分别与MC3T3-E1细胞共培养,检测细胞增殖与成骨分化能力;将不同浓度的金黄色葡萄球菌悬液分别与4组支架共培养,采用抑菌圈实验检测支架的抗菌性能.结果与结论:①扫描电镜下可见PLA、PLA-DA支架表面致密光滑,PLA-nHA/CS支架表面可见纳米羟基磷灰石颗粒;PLA、PLA-DA、PLA-nHA/CS支架的孔隙率逐渐降低,压缩强度逐渐升高,PLA-nHA/CS支架的弹性模量满足松质骨要求;PLA-DA、PLA-nHA/CS支架的水接触角小于PLA支架;PLA-nHA/CS支架体外可持续释放药物达8 d.②CCK-8检测显示,4组支架均未显著影响MC3T3-E1细胞的增殖;PLA-DA组、PLA-nHA/CS组、PLA-nHA/CS-DOX组细胞碱性磷酸酶活性均高于PLA组;茜素红染色显示,与PLA组相比,PLA-nHA/CS组、PLA-nHA/CS-DOX组细胞表现出较高的矿化水平.③抑菌圈实验显示PLA、PLA-DA支架无抗菌性能,PLA-nHA/CS支架具有一定的抗菌性能,PLA-nHA/CS-DOX支架具有超强的抗菌性能.④结果表明,PLA-nHA/CS-DOX支架具有良好的药物缓释性能、细胞相容性、促成骨性能及抗菌性能.

背景:生物活性玻璃骨修复材料具有骨结合能力、骨诱导能力及骨传导特性,但目前生物活性玻璃的性能尚不符合临床应用要求,添加硼元素有望改善生物活性玻璃的性能.目的:研究不同含量B2O3替代SiO2对生物活性玻璃力学性能及生物活性的影响.方法:以含磷氮氧生物活性玻璃(成分为:SiO2-CaO-ZnO-Na2O-Si3N4-P2O5)为基础,以B2O3部分替代其中的SiO2,采用高温熔融法烧制含B2O3质量分数分别为0%(A组),5%(B组),10%(C组),15%(D组)的基础玻璃(基础玻璃中SiO2与B2O3的质量分数总和为41%),采用有机泡沫浸渍法制作多孔生物活性玻璃支架,利用万能力学试验机单轴压缩和三点弯曲法测试力学性能;将4组支架浸泡于模拟体液中,检测支架的降解性能,利用扫描电镜观察浸泡前后支架的形貌变化,以及X射线衍射分析浸泡前后的支架物相组成.结果与结论:①随着B2O3质量分数的增加,多孔生物活性玻璃支架的抗压强度与抗弯强度升高,4组支架的抗压强度与抗弯强度比较差异有显著性意义(P≤0.05);②浸泡于模拟体液中后,随着时间的延长,多孔生物活性玻璃支架逐渐降解;相同浸泡时间点下,随着B2O3质量分数的增加,支架的降解速率加快,4组支架的抗压强度与抗弯强度比较差异有显著性意义(P≤0.05);③浸泡于模拟体液后的扫描电镜显示,A、B组浸泡1 d后表面沉积大量的颗粒状物质,3 d后表面的颗粒状物质相互融合形成薄膜样沉积,7 d后表面的薄膜即相互融合成片,基本覆盖整个试件表面;C组浸泡1 d后表面形成薄膜样物质沉积,3 d后表面的薄膜即相互融合成片,基本覆盖整个试件表面;D组浸泡1 d后可见基本覆盖整个试件表面的片状物质;④浸泡于模拟体液中1 d后的X射线衍射分析显示,4组支架表面的沉积物为结晶态的羟基磷灰石;⑤B2O3替代部分SiO2会增强多孔生物活性玻璃支架的力学性能、降解性能及体外矿化活性.

目的 探讨骨髓间充质干细胞(BMSCs)对骨质疏松性骨折模型大鼠的影响及作用机制.方法 将 48 只雌性Wistar大鼠随机分为假手术组、骨质疏松性骨折组、BMSCs处理的骨质疏松性骨折组,比较骨生物力学变化情况及骨密度和骨超声振幅衰减程度;同时测量椎体骨组织形态学指标:骨小梁体积百分比、骨小梁表面百分比、骨小梁平均宽度、矿化沉积率;酶联免疫吸附试验测定血清骨碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原交联C-末端肽水平.结果 骨质疏松性骨折组右侧股骨和L5 椎体的弹性模量、最大载荷明显低于假手术组,BMSCs处理的骨质疏松性骨折组上述指标荷明显高于骨质疏松组(P<0.05).骨质疏松性骨折组骨密度、超声衰减程度明显低于假手术组,BMSCs处理的骨质疏松性骨折组上述指标明显高于骨质疏松性骨折组(P<0.05).骨质疏松性骨折组骨小梁体积百分比、骨小梁平均宽度明显低于假手术组,骨小梁表面百分比、矿化沉积率明显高于假手术组(P<0.05);BMSCs处理的骨质疏松性骨折组骨小梁体积百分比、骨小梁平均宽度明显高于骨质疏松性骨折组,骨小梁表面百分比、矿化沉积率明显低于假手术组(P<0.05).骨质疏松性骨折组血清骨碱性磷酸酶明显低于假手术组,Ⅰ型胶原交联C-末端肽水平明显高于假手术组(P<0.01);BMSCs处理的骨质疏松性骨折组血清骨碱性磷酸酶明显高于假手术组,Ⅰ型胶原交联C-末端肽水平明显低于假手术组(P<0.01).结论 BMSCs能够明显改善骨质疏松性骨折模型大鼠的骨生物力学和骨组织形态学指标,提升骨密度,可能与上调骨碱性磷酸酶表达、下调Ⅰ型胶原交联C-末端肽表达有关.

目的:从淫羊藿总黄酮胶囊中制备分离宝藿苷Ⅱ,检测不同浓度宝藿苷Ⅱ对体外培养的MC3T3-E1细胞增殖分化的影响.方法:分别用10、20、40nmol/ml的宝藿苷Ⅱ作用MC3T3-E1细胞,CCK-8法检测细胞存活率;比色法测定碱性磷酸酶(ALP)活力;ELISA法检测骨钙素(OT)含量;茜素红染色分析并用氯化十六烷基吡啶测定钙沉积量;Western Blot法检测宝藿苷Ⅱ对BMP2信号通路蛋白表达的影响.结果:10、20、40nmol/ml的宝藿苷Ⅱ均可明显促进MC3T3-E1的增殖;提高MC3T3-E1分泌ALP和OT的能力;矿化结节数量明显增多且钙沉积量吸光度值显著增大;明显提高BMP2、Runx2和Osterix蛋白表达量,且呈剂量依赖性.结论:淫羊藿总黄酮胶囊活性成分宝藿苷Ⅱ可以明显促进MC3T3-E1细胞的增殖分化.