目的 探讨姜黄素对高糖环境下人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)成骨分化的影响及其机制.方法 将培养的hBMSCs分为正常组、高糖组和高糖+姜黄素组.通过检测碱性磷酸酶(ALP)活性评估各组细胞早期成骨分化水平;茜素红染色评估成骨分化晚期矿化结节的形成情况;RT-PCR检测成骨诱导分化21 d后成骨相关基因Runt相关转录因子2(Runx2)、骨钙素(OCN)和Ⅰ型胶原蛋白(COL-1)的表达;采用Western blot检测各组细胞中血红素氧合酶-1(HO-1)的表达;进一步构建HO-1小干扰RNA(siRNA)模型并检测干扰效率,对比高糖+姜黄素组和高糖+姜黄素+siHO-1组成骨相关蛋白(Runx2、OCN和COL-1)的表达水平.结果 与正常组比较,高糖组细胞ALP活性降低,矿化结节形成减少,成骨相关基因(Runx2、OCN、COL-1)表达下降,HO-1的表达受到抑制(P＜0.05);与空载体组相比,siHO-1组HO-1表达显著下降,表明siRNA干扰成功(P＜0.01).相比高糖+姜黄素组,高糖+姜黄素+siHO-1组成骨相关蛋白(OCN、COL-1和Runx2)的表达水平均下降(P＜0.05).结论 姜黄素可改善高糖环境下hBMSCs的成骨分化能力,且与HO-1的表达有关.

历经数十年的创新与发展，Ilizarov技术已在世界范围内得到充分认可并广泛应用于肢体畸形矫正及创伤后遗症等治疗中，为骨科发展做出举世瞩目的贡献。张力-应力诱导组织再生是Ilizarov技术核心，机械应力刺激信号经转导后引发生物级联反应，包括局部骨形态发生蛋白表达改变、炎症反应和免疫反应、血管再生、干细胞归巢以及其他系统性反应，从而共同维持组织再生。新生骨矿化速率缓慢是Ilizarov技术的主要局限性之一，为帮助Ilizarov技术更好地应用于临床，近年来促进牵拉区骨矿化的基础研究成为该领域研究的热点，如物理措施、化学药物和生物疗法等。随着对机械牵拉促进组织再生的逐步探索和深入理解，胫骨横向骨搬移越来越多地被用于治疗下肢血管性疾病，如糖尿病足和血栓闭塞性脉管炎。归纳及总结Ilizarov技术基本生物学机制和促进牵拉区域骨矿化方法，为今后牵拉成组织技术机制的研究和临床技术的革新提供思路。

目的:探索犬尿氨酸代谢通路对牙周膜干细胞（periodontal ligament stem cells，PDLSC）成骨分化的影响，为研究牙周炎微环境对牙周组织再生的影响提供依据。方法:于2022年6至10月在南京大学医学院附属口腔医院牙周病科、口腔综合科收集19例牙周炎患者（牙周炎组）和19例牙周健康者（牙周健康组）的非刺激性唾液，采用超高效液相色谱-串联质谱检测两组受试者唾液中犬尿氨酸及其代谢产物的含量。对牙周炎组和牙周健康组的牙龈组织通过免疫组化检测吲哚胺2，3-双加氧酶（indoleamine 2，3-dioxygenase，IDO）与芳香烃受体（aryl hydrocarbon receptor，AhR）的表达情况。收集因正畸治疗需要拔除的前磨牙5颗（来自2022年7至11月南京大学医学院附属口腔医院口腔颌面外科12~18岁的5例就诊患者），从离体牙上提取PDLSC，使用成骨诱导分化培养基（对照组）或含有20 μmol/L犬尿氨酸的成骨诱导分化培养基（犬尿氨酸组）培养7 d，对成骨诱导的PDLSC进行碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）染色和ALP活性测定。通过实时荧光定量PCR（real-time fluorescence quantitative PCR，RT-qPCR）检测对照组和犬尿氨酸组PDLSC成骨相关基因ALP、骨钙素、runt相关转录因子2（runt-related transcription factor 2，RUNX2）、Ⅰ型胶原蛋白（collagen type-Ⅰ，COL-Ⅰ）mRNA表达和犬尿氨酸通路相关基因AhR、细胞色素P450家族成员（cytochrome P450 family，CYP）1A1、1B1 mRNA的表达。通过蛋白质印迹法检测对照组和犬尿氨酸组RUNX2、骨桥蛋白（osteopontin，OPN）和AhR蛋白表达情况。培养21 d时，用茜素红染色评估对照组和犬尿氨酸组PDLSC矿化情况。结果:牙周炎组唾液中犬尿氨酸［8.26（0，19.60）nmol/L］及犬尿喹啉酸［11.4（3.34，13.52）nmol/L］含量均显著高于牙周健康组［分别为0.75（0，4.25）、1.92（1.34，3.88）nmol/L］（ Z=-2.84， P=0.004； Z=-3.61， P<0.001）。牙周炎组牙龈组织中IDO（18.33±2.22）和AhR的表达（44.14±13.63）均显著高于牙周健康组（分别为12.21±2.87、15.39±5.14）（ t=3.38， P=0.015； t=3.42， P=0.027）。ALP活性测定显示，与对照组（329.30±19.29）相比，犬尿氨酸组PDLSC ALP活性（291.90±2.35）显著下降（ t=3.34， P=0.029）。RT-qPCR结果显示，犬尿氨酸组PDLSC ALP、骨钙素和RUNX2表达（0.43±0.12、0.78±0.09、0.66±0.10）均较对照组（1.02±0.22、1.00±0.11、1.00±0.01）显著下降（ t=4.71， P=0.003； t=3.23， P=0.018； t=6.73， P<0.001），AhR、CYP1A1 mRNA表达（1.43±0.07、1.65±0.10）均较对照组（1.01±0.12、1.01±0.14）显著升高（ t=5.23， P=0.006； t=6.59， P<0.001），两组间COL-Ⅰ、CYP1B1 mRNA表达差异均无统计学意义（ P>0.05）。蛋白质印迹法结果显示，犬尿氨酸组OPN、RUNX2表达（0.82±0.05、0.87±0.03）与对照组（1.00±0.00、1.00±0.00）相比均显著下降（ t=6.79， P=0.003； t=7.95， P=0.001），AhR表达（1.24±0.14）显著高于对照组（1.00±0.00）（ t=3.04， P=0.039）。 结论:牙周炎患者犬尿氨酸通路异常激活，不仅能上调AhR相关通路，还能抑制PDLSC的成骨向分化。

目的:探讨坐骨神经离断修复对大鼠牵张成骨区骨再生的作用及机制。方法:2021年1月至2021年8月,选取健康成年雄性SD大鼠60只运用随机抽样法分为A、B、C组。B、C组先分别于右侧坐骨神经行离断修复术,待神经愈合到8、12周后,3组分别行右侧股骨截骨延长外固定术(Ilizarov术)建立牵张成骨模型。股骨截骨延长术(Ilizarov术)前及术后行肌电诱导仪(EMG)检测周围神经电生理改变,术后每周行X线检查骨痂生成情况。矿化2、4、6周分别取材行四点弯曲实验和组织学染色检测牵张成骨区的骨再生情况。应用SPSS 21.0软件统计分析,计量资料以均数±标准差(Mean±SD)表示,运用非参数检验评估,当 P<0.05时为差异有统计学意义。图表通过GraphPad Prism 8.0绘制。 结果:A组在术前及术后坐骨神经功能指数(SFI)、复合肌肉动作电位(CMAP)及运动神经传导速度(MNCV)优于B、C组;矿化第2、4周,X线片示B组成骨优于A、C组;HE及Safranin O染色示B组局部毛细血管及软骨形成明显多于A、C组;免疫组化染色示B组牵张区骨桥蛋白(Opn)和骨钙素(Ocn)表达量高于A、C组;矿化第6周,四点弯曲实验示B组骨质量优于A、C组。以上差异均有统计学意义( P<0.05)。 结论:合并坐骨神经损伤骨延长组的牵张区骨再生较单纯骨延长组愈合良好,股骨延长过程造成坐骨神经损伤后其电生理改变呈周期性变化,该损伤在术后6周可逐渐恢复。

目的:通过建立特发性甲状旁腺功能减退症（idiopathic hypoparathyroidism，IHP）动物模型，探究生长发育期甲状旁腺功能减退对牙萌出及牙釉质发育的影响，以及IHP影响牙萌出的作用机制。方法:选择出生后第7天（postnatal 7，P7；P14、P25、P38含义以此类推）的SD大鼠共48只，采用随机数字表法分为IHP组和假手术组，每组24只，用纳米碳负显影技术对IHP组大鼠行双侧甲状旁腺切除术（parathyroidectomy，PTX），对假手术组大鼠应用同样技术但不行PTX，术后检测大鼠血清钙、磷、甲状旁腺激素（parathyroid hormone，PTH）浓度，建立IHP模型。P14、P25及P38时分别处死大鼠并收集下颌骨样本，每组每个时点6只，通过显微CT分析下颌第三磨牙根方牙槽骨的骨微结构参数、下颌第三磨牙萌出高度及牙釉质体积。制备组织学石蜡切片，通过免疫组织化学染色检测大鼠第三磨牙周围牙槽骨中成骨标志物Runt相关转录因子2（runt‐related transcription factor 2，RUNX2）、成骨细胞特异性转录因子（osterix，OSX）的分布及表达，抗酒石酸酸性磷酸酶（tartrate-resistant acid phosphatase，TRAP）染色检测破骨细胞数量。分离下颌第三磨牙，显微硬度仪检测牙釉质硬度，扫描电镜观察牙釉质显微结构。另收集P14大鼠下颌骨，每组6只，体外分离培养牙囊细胞进行细胞集落形成实验。诱导牙囊细胞成骨向分化后用碱性磷酸酶染色和茜素红染色检测矿化程度。提取下颌骨组织及牙囊细胞mRNA，实时荧光定量PCR检测与成骨、破骨细胞分化和功能有关的基因及甲状旁腺激素受体-1（parathyroid hormone receptor 1，PTH1R）基因的表达。结果:通过双侧PTX成功建立大鼠IHP模型，术后IHP组大鼠血清钙及PTH浓度显著降低、血清磷浓度显著升高（ P<0.01）。IHP组下颌第三磨牙牙釉质体积［（4.58±0.24）mm 3］较假手术组［（5.22±0.46）mm 3］显著减小（ P<0.05），牙釉质表面釉柱结构排列紊乱，显微硬度［（167.76±21.86）MPa］较假手术组［（223.92±10.94）MPa］显著降低（ P<0.01）。IHP组下颌第三磨牙萌出高度显著低于假手术组（ P<0.05），根方牙槽骨骨体积分数、骨小梁数量均较假手术组显著减小（ P<0.05），根方牙槽骨中RUNX2、OSX蛋白表达均较假手术组显著降低（ P<0.05），冠方牙槽骨破骨细胞数量［（3.86±1.07）个］显著低于假手术组［（6.43±1.27）个］（ P<0.01）。IHP组牙囊细胞增殖活性较假手术组显著降低（ P<0.01）。诱导成骨分化后，IHP组牙囊细胞矿化能力较假手术组减弱。与假手术组相比，IHP组下颌骨组织中RUNX2、OSX等成骨相关基因表达水平均显著降低（ P<0.05），核因子κB活化因子配体/骨保护素比值亦显著降低（ P<0.01），PTH1R的基因表达显著降低（ P<0.05）。同时，IHP组牙囊细胞中RUNX2、OSX等成骨相关基因表达、核因子κB活化因子配体/骨保护素比值及PTH1R的基因表达也较假手术组显著降低（ P<0.01）。 结论:IHP可能通过抑制PTH/PTH1R信号通路，进而抑制牙囊细胞的增殖及成骨向分化、影响破骨细胞分化及功能，从而使牙萌出过程中牙胚周围牙槽骨的骨改建受阻，最终导致牙齿迟萌。

目的:探索一种操作简单、实用性强的体内构建大尺寸骨组织的方法。方法:采用大鼠双侧股骨及胫骨原代培养骨髓间充质干细胞（BMSCs），应用流式细胞仪鉴定BMSCs表面标志物、倒置显微镜观察细胞形态、Von Kossa矿化结节染色观察BMSCs成骨分化、油红O染色观察BMSCs的成脂分化情况。用CBD-BMP2（具有胶原结合区的BMP2）和微米级胶原丝结合构建分化微控单元，用大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）和Cultispher-s胶原微球构建细胞单元。分别用注射器把分化微控单元-细胞单元混合组（实验组）、细胞单元组（对照组1）、分化微控单元组（对照组2）注入到11只SD雄性大鼠背部皮肤下，3组大鼠养至30 d后处死，取出皮下培养出的仿生组织。电镜及显微（Micro）CT扫描观察仿生组织表面和内部结构，对仿生组织进行HE染色、碱性磷酸酶（ALP）染色来观察组织内细胞分布及成骨成分的染色表达。采用5-溴-4-氯-3-吲哚-磷酸盐（BCIP）/四唑淡蓝（NBT）ALP显色试剂盒对仿生组织进行碱性磷酸酶活性检测；能谱分析测定仿生组织的钙离子含量；压缩模量检测仿生组织的生物力学强度。结果:P3代BMSCs表面阳性抗原CD44和CD90表达比例分别为95.11%、96.18%；造血表面标志CD11b和CD45的比例分别为1.18%、1.82%。BMSCs呈梭形、融合成片、旋涡状。BMSCs成骨诱导后可见大量的黑色矿化结节形成；BMSCs成脂诱导后可见大量的圆形红色的脂滴形成。实验组培养出大小约为1.3 cm×2.1 cm×0.6 cm、质地较硬的骨样组织，对照组1组培养出大小为1.0 cm×1.0 cm×0.4 cm、质地软的组织，对照组2未培养出成形组织。电镜及Micro-CT可见实验组仿生组织的外表为高信号的骨性结构，内部也充满大范围的高信号的骨性结构；对照组1仿生组织则未发现高信号结构。HE染色显示实验组形成大量骨组织，对照组1则未形成骨组织。实验组较对照组1产生更多的ALP，且实验组ALP活性高于对照组1[（0.023±0.005）nmol·mg -1·min -1比（0.005±0.002）nmol·mg -1·min -1， P<0.05]。实验组钙离子含量为7.42%，对照组1为0.34%。实验组压缩模量高于对照组1[（2.62±1.41）MPa比（0.03±0.01）MPa， P<0.05]。 结论:利用细胞单元和分化调节单元在体内构建出大尺寸骨组织简单可行。细胞单元和分化微控单元具有可注射性，可以直接将其注入到骨折或者骨缺损处进行治疗，为组织工程走进临床试验提供了新思路。

目的:探讨氟暴露对小鼠骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs）增殖、凋亡及成骨分化的影响。方法:自C57BL/6小鼠（6 ~ 8周）股骨分离、培养得到BMSCs，取第3代细胞采用流式细胞术分析干细胞表面标志物。用氟终浓度分别为0.0、0.1、1.0、5.0、10.0、15.0、20.0、40.0 mg/L的培养基培养BMSCs，检测不同浓度氟对BMSCs细胞增殖（CCK8法）、凋亡（流式细胞术分析）、成骨分化能力[茜素红及碱性磷酸酶（ALP）染色]的影响；采用蛋白免疫印迹法（Western blot）检测凋亡相关蛋白[聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP）]、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路成员蛋白[细胞外调节蛋白激酶1/2（ERK1/2），c-Jun氨基末端激酶（JNK），p38及磷酸化ERK、JNK、p38（p-ERK、p-JNK、p-p38）]，成骨分化相关蛋白[Runt相关转录因子2（Runx2）、ALP]与Wnt/β-连环蛋白（β-catenin）通路成员蛋白[糖原合成酶激酶-3β（GSK3β）、磷酸化GSK3β（p-GSK3β）及β-catenin]的表达水平；并采用免疫荧光染色分析p-GSK3β及β-catenin的表达情况；使用SP600125及DKK-1分别阻断MAPK和Wnt/β-catenin 2个信号通路后，分析细胞凋亡及成骨分化等的变化。结果:成功分离、培养出小鼠BMSCs，流式细胞术分析显示，间充质干细胞表面标志分子CD73、CD90、CD105均呈阳性。各浓度组3个时间点（24、48、72 h）细胞增殖情况比较差异均有统计学意义（ F = 65.36、160.04、365.32， P均< 0.001），各浓度组细胞早期凋亡情况（24 h）比较差异有统计学意义（ F = 214.04， P < 0.001）；与0.0 mg/L氟浓度组比较，15.0、20.0、40.0 mg/L氟浓度组细胞增殖水平均降低，10.0、15.0、20.0 mg/L氟浓度组细胞早期凋亡率均增高（ P均< 0.05）。15.0 mg/L氟处理细胞0 ~ 24 h，p-JNK/JNK比例在2、4、8、12、18、24 h时间点均高于0 min（ P均< 0.05）；与单独氟处理组（15.0 mg/L）比较，SP600125阻断后细胞早期凋亡率降低（ P < 0.05），PARP及p-JNK蛋白表达水平均降低（ P均< 0.05）。成骨诱导后，与0.0 mg/L氟浓度组比较，0.1、1.0 mg/L氟浓度组ALP染色增强、矿化结节数量增多；且0.1、1.0 mg/L氟浓度组Runx2及ALP蛋白表达水平均较高（ P均< 0.05）。成骨诱导后，与0.0 mg/L氟浓度组比较，0.1、1.0 mg/L氟浓度组p-GSK3β/GSK3β比例及β-catenin蛋白表达水平均较高（ P均< 0.05）；与单独氟处理组（1.0 mg/L）比较，DKK-1阻断后p-GSK3β及β-catenin蛋白表达水平均较低（ P均< 0.05），β-catenin入核减少，ALP染色减弱，矿化结节数目减少。 结论:高浓度氟（> 10.0 mg/L）抑制BMSCs增殖、促进凋亡，而低浓度氟（0.1、1.0 mg/L）促进细胞成骨分化。MAPK/JNK通路与Wnt经典通路分别参与了上述细胞过程。

目的:探讨三阶段诱导膜技术联合前后入路双钢板固定治疗距骨感染后全缺损的疗效。方法:回顾性分析佛山市中医院骨科2014年1月至2018年12月收治的11例距骨感染患者资料。男8例，女3例；年龄23~63岁，平均37.0岁；4例为距骨开放性全脱位回植感染，3例为Gustilo Ⅲa型距骨开放性骨折内固定术后感染，2例为踝关节Gustilo Ⅲc损伤术后感染，2例合并踝关节内结核。行三阶段序贯治疗，第一阶段手术：清创、全距骨切除、抗生素骨水泥植入，负压封闭引流；7~10 d后行第二阶段手术：更换抗生素骨水泥、再次扩创、创面闭合或皮瓣覆盖；6~12周后行第三阶段手术：感染控制后，采用前后入路双钢板固定Masquelet技术重建。通过比较健侧和患侧的小腿全长评估下肢短缩情况，比较术前与末次随访时AOFAS踝-后足评分和VAS评分以评价功能。结果:所有患者术后获12.2~37.5个月（平均24.3个月）随访。术后2例患者皮肤浅表坏死，1例患者腓浅神经损伤。所有患者植骨区矿化良好，踝关节融合。末次随访时，健侧和患侧下肢长度分别为（380.4±35.5）mm和（376.3±32.8）mm，差异无统计学意义（ P>0.05）。AOFAS踝-后足评分由术前(28.0±3.4)分提高至末次随访时的（72.8±5.4）分，VAS评分由术前5（5，6）分下降至末次随访时0（0，1）分，差异均有统计学意义（ P<0.05）。其中2例患者出现轻度内翻畸形，3例患者术后足踝关节轻度僵硬感。至随访结束，所有患者均未出现感染复发和内固定物断裂。 结论:三阶段诱导膜技术联合双钢板固定可有效控制距骨感染并能维持和重建距骨全缺损后肢体的长度以及功能。

目的:探讨介孔二氧化硅(MSNs)纳米颗粒负载人骨形态发生蛋白-4(BMP-4)对小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化的影响和作用机制。方法:制备BMP-4@MSNs，扫描电镜观察其形态和表征，计算BMP-4的载药量、包封率和体外缓释率。细胞计数试剂盒(CCK-8)检测BMSCs增殖能力，茜素红染色检测BMP-4@MSNs对BMSCs的成骨诱导能力，反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和蛋白质印迹法(Western blot)检测BMSCs的相关成骨基因和蛋白表达。组内比较采用One-way ANOVA分析。结果:合成的BMP4@MSNs直径大小为(140.4±1.683) nm，载药量为29.4%，包埋率为84.9%。BMP4@MSNs组细胞增殖高于MSNs组在第3天(1.13±0.07比1.35±0.16， t＝3.545， P<0.05)、第5天(1.39±0.08比1.64±0.07， t＝3.401， P<0.05)、第7天(1.65±0.10比2.11±0.20， t＝5.069， P<0.05)。BMP4@MSNs组的成骨矿化结节茜素红染色深度高于对照组和MSNs组。RT-PCR和Western blot结果提示BMP4@MSNs具有上调成骨相关基因和蛋白(RUNX2、OCN、Osterix)的表达，及上调Wnt/β-连环蛋白(β-Catenin)信号通路相关基因和蛋白(β-Catenin、LRP5)的表达和下调GSK-3β关基因和蛋白的表达。 结论:BMP-4@MSNs通过激活Wnt/β-catenin信号通路促进骨髓间充质干细胞成骨分化。

目的:探究一种新型可注射型水凝胶早期促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的能力，以及在体内修复大鼠颅骨缺损的效果和可行性。方法:使用丝素蛋白溶液和磷酸镁基水凝胶制备成不同磷酸镁含量的4组水凝胶，分别命名为Mg0、Mg1、Mg2和Mg5并研究分析材料表征。体外实验检测水凝胶的生物活性及诱导成骨分化的能力。体内实验采用10只SD大鼠进行颅骨缺损模型制备，简单随机法分为实验组和空白组，对该种新型可注射型水凝胶用于修复缺损颅骨的疗效及可行性进行评价。计量资料应用Graph Pad 9.0进行ANOVA方差分析。结果:电镜扫描(SEM)显示了4组水凝胶的表面微观形态。细胞计数试剂盒(CCK-8)结果示共培养1 d时对照组与Mg0、Mg1、Mg2和Mg5的吸光度( A)值分别为0.399±0.024、0.436±0.043、0.364±0.020、0.3205±0.029和0.338±0.028，在共培养3 d时为0.606±0.045、0.590±0.042、0.557±0.014、0.453±0.056和0.610±0.046，第5天时分别为0.882±0.022、0.841±0.147、0.824±0.040、0.828±0.049和0.830±0.021，第7天时分别为1.162±0.029、1.397±0.056、1.059±0.050、1.063±0.084和1.102±0.046( F(12，77)＝8.0， P<0.01)。使用氯化十六烷吡啶(CPC)对14 d时的成骨矿化物进行定量，Mg0、Mg1、Mg2和Mg5的 A值结果分别为0.937±0.107、1.646±0.507、2.181±0.038及2.006±0.043( F＝56.0， P<0.05)。体内实验示可注射型水凝胶修复效果显著，在修复后第4周可见大量新生骨胶原。 结论:丝素蛋白-磷酸镁基可注射型水凝胶能有效修复骨缺损，并可在体内促进早期骨胶原的形成。