股骨头坏死早期大鼠股骨头骨组织中基质金属蛋白酶及其相关抑制剂的表达

目的观察大鼠股骨头骨组织中基质金属蛋白酶(MMPs)及其抑制剂的表达变化,探索股骨头坏死形成与应用糖皮质激素之间的相互关系。方法 20只SD大鼠,雌雄各半,分为2组(n=10)。激素模型组肌注醋酸氢化可的松,2次/周;对照组给予等量生理盐水。4周后,取各组大鼠左侧股骨头的骨组织进行HE染色确定股骨头坏死病变情况;采用RT-PCR及Western blot技术分别检测大鼠股骨头组织中MMP-1、MMP-2、MMPs组织抑制剂-1(TIMP-1)、TIMP-2的mRNA和蛋白表达变化。结果激素模型组MMP-1、MMP-2mRNA及蛋白表达较对照组升高,TIMP-1、TIMP-2的mRNA及蛋白表达降低(均为P<0.05)。结论股骨头坏死早期大鼠股骨头骨组织中MMPs表达升高,其相关抑制剂表达降低,推测糖皮质激素导致股骨头坏死可能与其对体内MMPs及其相关抑制剂的调控有关。     

长期应用糖皮质激素对大鼠股骨头骨组织OPG/RANKL mRNA表达的影响

目的观察长期应用糖皮质激素对大鼠股骨头骨组织中骨保护素(osteoprotegerin,OPG)/核因子kappa B受体活化因子配基(receptor activator of nuclear factor kappa Bligand,RANKL)mRNA表达的影响,探讨长期应用糖皮质激素导致股骨头坏死的另一作用机制。方法健康SD大鼠40只,雌雄各半,随机分为低、中、高剂量激素组和对照组,每组10只。低、中、高剂量激素组动物分别给予肌肉注射醋酸泼尼松龙7、12.5、25mg/kg体重,每周2次;对照组给予相同体积生理盐水肌注。4周后取左侧股骨头骨组织石蜡包埋,HE染色,鉴定股骨头坏死情况;取右侧股骨头骨组织提取总RNA,采用实时定量聚合酶链反应(RT-PCR)技术检测OPG和RANKL mRNA的表达水平并计算OPG/RANKL比值。结果①低、中、高剂量激素组和对照组动物初期股骨头坏死发生率分别为30%(3/10)、66.67%(6/9)、83.33%(5/6)、0(0/10);②低、中、高剂量激素组和对照组动物股骨头骨组织OPG mRNA表达的相对量分别为1.12±0.17、0.96±0.16、0.83±0.18和1.60±0.49;RANKL mRNA表达的相对量分别为2.48±0.81、3.33±1.04、4.51±1.33和1.58±0.42。与对照组比较,3个激素组OPG mRNA表达降低,且与激素用量呈负相关,差异有统计学意义(P<0.05);RANKL mRNA表达增高,与激素用量呈正相关,其中中、高剂量组与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论长期应用糖皮质激素致股骨头坏死的效应可能与其调控OPG和RANKL mRNA表达有关。     

阿仑膦酸钠对长期应用皮质激素大鼠股骨头骨组织OPG/RANKL mRNA 表达的影响

目的 观察阿仑膦酸钠对长期应用皮质激素大鼠骨组织中骨保护素(osteoprotegerin,OPG)/核因子κB受体活化因子配基(RANKL)mRNA表达的影响,探讨其预防激素性股骨头坏死的效果及作用机制.方法 健康SD大鼠30只,雌雄各半,随机分为激素组、阿仑膦酸钠组和空白对照组,每组10只.激素组和阿仑膦酸钠组给予肌肉注射醋酸泼尼松龙12.5mg/kg体重,每周2次,阿仑膦酸钠组同时给予阿仑膦酸钠5mg/kg体重灌胃,1次/周;对照组只给予相同体积生理盐水肌注.4周后取左侧股骨头骨组织,石蜡包埋,HE染色,鉴定骨质疏松和股骨头坏死情况;取右侧股骨头骨组织提取总RNA,采用实时定量聚合酶链反应(RTQ-PCR)技术检测OPG mRNA和RANKL mRNA的表达水平,计算OPG/RANKL比值.结果 激素组、阿仑膦酸钠组及对照组的动物死亡率分别为10%(1/10)、10%(1/10)、0(0/10);股骨头坏死率分别为66.67%(6/9)、22.22(2/9)、0(0/10);股骨头骨组织OPG mRNA的相对表达量分别为0.96±0.16、1.35±0.26和1.60±0.49,RANKL mRNA的相对表达量分别为3.33±1.04、1.98±0.51和1.58±0.42,激素组与对照组比较,其OPG mRNA的表达水平降低,RANKL mRNA表达升高,OPG/RANKL比值下降,差异有统计学意义(P<0.05);阿仑膦酸钠组与对照组比较,差异无统计学意义.结论 ①糖皮质激素醋酸泼尼松龙能下调大鼠骨组织OPG mRNA的表达水平,上调RANKL mRNA水平,使OPG/RANKL比值下降;②阿仑膦酸钠预防激素性股骨头坏死可能与其拮抗皮质激素对OPG mRNA和RANKL mRNA表达的调控有关.     

IFN-γ对MMP-2、-9和TIMP-1在HL-60细胞中表达的影响

目的研究白血病细胞株HL-60中基质金属蛋白酶2、9(MMP-2、MMP-9)和基质金属蛋白酶天然抑制剂-1(TIMP-1)的表达及细胞因子干扰素(IFN-γ)对MMP-2、MMP-9和TIMP-1转录水平的调节。方法分别在HL-60细胞生长的不同时期(1-5d)收集细胞,采用半定量RT-PCR方法,分析白血病细胞株HL-60中MMP-2、MMP-9和TIMP-1mRNA的表达水平;以不同浓度的IFN-γ作用于HL-60细胞,24、48h后RT-PCR检测MMP-2、MMP-9和TIMP-1mRNA水平的变化。结果细胞接种后24hMMP-2和MMP-9的mRNA水平最高,但TIMP-1表达相对恒定。IFN-γ各个浓度组对MMP-2和MMP-9mRNA表达均有抑制作用(P<0.05),且随着作用浓度的增高mRNA表达减少;TIMP-1对其调节不敏感。结论明确了白血病HL-60细胞株在转录水平表达MMP-2、MMP-9和TIMP-1;IFN-γ对MMP-2、MMP-9mRNA表达有明显的抑制作用,而对TIMP-1转录无明显作用。     

IFN一γ对MMP-2、-9和TIMP-1在HL-60细胞中表达的影响

目的 研究白血病细胞株HL-60中基质金属蛋白酶2、9(MMP-2、MMP-9)和基质金属蛋白酶天然抑制剂-1(TIMp-1)的表达及细胞因子干扰素(IFN-γ)对MMP-2、MMP-9和TIMP-1转录水平的调节.方法 分别在HL-60细胞生长的不同时期(1-5d)收集细胞,采用半定量RT-PCR方法 ,分析白血病细胞株HL-60中MMP-2、MMP-9和TIMP-1 mRNA的表达水平;以不同浓度的IFN-γ作用于HL-60细胞,24、48 h后RT-PCR检测MMP-2、MMP-9和TIMP-1 mRNA水平的变化.结果 细胞接种后24 h MMP-2和MMP-9的mRNA水平最高,但TIMP-1表达相对恒定.IFN-γ各个浓度组对MMP-2和MMP-9 mRNA表达均有抑制作用(P＜0.05),且随着作用浓度的增高mRNA表达减少;TIMP-1对其调节不敏感.结论 明确了白血病HL-60细胞株在转录水平表达MMP-2、MMP-9和TIMP一1;IFN-γ对MMP-2、MMP-9 mRNA表达有明显的抑制作用,而对TIMP-1转录无明显作用.     

功能性矫治器引导大鼠下颌前伸后咀嚼肌基质金属蛋白酶mRNA的表达

目的研究功能性矫治器引导大鼠下颌前伸后咀嚼肌中基质金属蛋白酶(MMPs)mRNA的表达,探讨功能性颌骨矫形过程中咀嚼肌适应性变化的生物学机制,为矫形治疗提供新的理论依据。方法分别采用RT-PCR法、实时荧光定量PCR方法观察戴矫治器(实验组)和不戴矫治器(对照组)3、7、14、21 d大鼠二腹肌前腹中MMP-2、MMP-9mRNA表达和表达差异。结果①实验组和对照组大鼠二腹肌前腹中MMP-2、MMP-9 mRNA均有表达。②MMP-2mRNA、MMP-9 mRNA表达差异:实验组3、21 d后表达增加,其中21 d较14、7 d表达明显增加;而对照组21 d较143、d表达明显增加。结论①MMP-2、MMP-9在mRNA水平参与了咀嚼肌正常的生长发育过程;②功能性矫治器引导大鼠下颌前伸后咀嚼肌中MMPs在mRNA水平参与了咀嚼肌的适应性变化。     

盐酸小檗碱调节大鼠实验性牙周炎牙龈组织MMPs/TIMP表达变化及其机制

目的探讨盐酸小檗碱对牙周炎基质金属蛋白酶/基质金属蛋白酶组织抑制物(MMPs/TIMP)的调控及其机制。方法采用丝线结扎+菌液注射法建立大鼠牙周炎模型后,给予150mg/(kg·d)盐酸小檗碱或生理盐水干预。显微X射线断层计算机扫描(μ-CT)和苏木素-伊红(HE)染色观察牙周组织学改变,Western blot检测大鼠牙龈组织MMP-2、MMP-9、TIMP-2的蛋白表达及P38 MAPK/NF-κB磷酸化水平,ELISA测定牙龈组织肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)的含量。结果牙周检查发现牙周炎组大鼠牙龈红肿明显,触之易出血,牙周袋较深,μ-CT显示牙槽骨吸收明显,牙龈组织TNF-α和IL-1β含量显著增加,MMP-2和MMP-9表达增多,并伴有磷酸化P38 MAPK/NF-κB上调。盐酸小檗碱治疗后可明显改善牙周情况,减少牙槽骨吸收,降低牙龈组织TNF-α和IL-1β含量,抑制P38 MAPK/NF-κB磷酸化,最终降低MMP-2和MMP-9的过度表达并提高TIMP-2的表达。结论盐酸小檗碱可能通过抑制P38 MAPK/NF-κB磷酸化,降低牙龈组织TNF-α和IL-1β,调节牙龈组织MMPs/TIMP的过量表达而发挥对大鼠牙周炎的治疗作用。     

MMP-2/TIMP-2系统与原发性开角型青光眼的相关性分析

目的 探讨基质金属蛋白酶-2/金属蛋白酶组织抑制因子-2(MMP-2/TIMP-2)系统在原发性开角型青光眼中的可能发病机制.方法 正常人尸眼20只,中期原发性开角型青光眼患者20只眼,晚期原发性开角型青光眼22只眼,均行常规小梁切除术,采用RT-PCR法检测小梁网组织中MMP-2 mRNA和TIMP-2 mRNA的表达.结果 正常人和中、晚期原发性开角型青光眼小梁网均有MMP-2 mRNA和TIMP-2 mRNA的表达;MMP-2 mRNA在正常人小梁网呈高表达,在原发性开角型青光眼中表达明显下调,且随病程发展其表达逐步降低;TIMP-2 mRNA在正常人小梁网呈低表达,在原发性开角型青光眼中表达明显上调,且随病程发展其表达逐步升高;原发性开角型青光眼小梁网MMP-2 mRNA/TIMP-2 mRNA比值明显低于正常人,且随病程发展比值逐步减小.结论 小梁网细胞外基质TIMP对MMP的异常抑制,造成MMP-2/TIMP-2系统的失衡,可能是原发性开角型青光眼的发病机制之一.     

高糖对MMP-2与TIMP-2的表达及血管平滑肌细胞增殖的影响

目的探讨高糖作用下大鼠胸主动脉平滑肌细胞基质金属蛋白酶-2(MMP-2)及其组织抑制剂-2(TIMP-2)的表达情况及高糖对血管平滑肌细胞(VSMCs)增殖的影响。方法大鼠胸主动脉平滑肌细胞培养及传代后,分为正常浓度葡萄糖组(NG组,5.5mmol/L葡萄糖)、甘露醇高渗对照组(5.5mmol/L葡萄糖+19.5mmol/L甘露醇)、高浓度葡萄糖组(HG组,25mmol/L葡萄糖)和GM6001组(25mmol/L葡萄糖+5μmol/L GM6001),在4组不同的培养环境下分别培养72h后,用RT-PCR技术检测MMP-2与TIMP-2的表达情况,同时用MTT比色法检测4种不同培养环境下VSMCs的增殖情况。结果 HG组与NG组相比,MMP-2与TIMP-2mRNA的表达增强,差异具有统计学意义(P<0.01),甘露醇高渗对照组、GM6001组与NG组相比,MMP-2与TIMP-2mRNA的表达差异无统计学意义(P>0.05);HG组与NG组相比,MMP-2与TIMP-2 mRNA的相对表达量的比值显著增加,差异具有统计学意义(P<0.01),甘露醇高渗对照组、GM6001组与NG组相比差异无统计学意义(P>0.05);HG组各时间点细胞增殖与NG组相比差异具有统计学意义(P<0.05),而GM6001组、甘露醇高渗对照组各时间点的细胞增殖与NG组相比差异无统计学意义(P>0.05)。结论高浓度葡萄糖促进血管平滑肌细胞增殖,这可能是通过MMP-2与TIMP-2表达失衡介导的。     

黄芩素对人胃癌SGC7901细胞迁移及侵袭的影响及其作用机制

目的观察黄芩素对人胃癌SGC7901细胞迁移及侵袭的影响及其作用机制。方法以人胃癌SGC7901细胞为研究对象,分别加入20mL的培养液(对照组)或20mL(50、100、150mol/L)黄芩素溶液处理细胞48h,细胞划痕试验检测不同剂量黄芩素对人胃癌SGC7901细胞迁移的影响,Transwell侵袭实验检测黄芩素对细胞侵袭能力的改变;比色法检测细胞胰蛋白酶活性,用Western blot方法检测活化的蛋白酶激活受体-2(protease-activated receptor-2,PAR-2)蛋白表达水平,RT-PCR法检测基质金属蛋白酶-2(matrix metalloproteinases-2,MMP-2)mRNA及基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinases-9,MMP-9)mRNA水平。结果与对照组比较,各治疗组人胃癌SGC7901细胞迁移及侵袭的能力、胰蛋白酶活性、活化的PAR-2、MMP-2 mRNA及MMP-9 mRNA表达水平均显著下降(P<0.05),呈剂量依赖性。活化的PAR-2与MMP-2mRNA及MMP-9 mRNA表达水平呈正相关关系(r=0.564,P<0.05;r=0.581,P<0.05)。结论 PAR-2活性、MMP-2及MMP-9mRNA表达与胃癌的发生、发展密切相关,活化的PAR-2可通过上调MMP-2及MMP-9 mRNA的表达而参与癌细胞迁移及侵袭,黄芩素能显著抑制人胃癌SGC7901细胞的PAR-2活性和MMP-2及MMP-9mRNA表达,从而降低癌细胞迁移及侵袭能力,这与其抑制胰蛋白酶活性有密切关系。     

激素性股骨头坏死与血液流变学变化的关系

目的　探讨长期大剂量使用糖皮质激素后外周血液流变学变化规律和在激素性股骨头缺血坏死 (FHNG)中的作用及两者的相关性。方法　以日本白兔为实验动物每周一次皮下注射醋酸氢化泼尼松 8mg·kg-1,测定全血和血浆黏度比、红细胞电泳时间、红细胞脆性、毛细血管内血流速度 ,用透射电子显微镜观察股骨头组织的病理改变。结果　实验组全血黏度在 8周明显高于对照组 (P <0 .0 1)。血浆黏度比在用药 4周后开始升高 ,至 12周已显著升高(P <0 .0 1)。红细胞电泳时间 (EET) 8周时显著延长。实验组红细胞渗透脆性与对照组相比有显著性增加 (P <0 .0 1) ,外周毛细血管血流速度实验组随着用药时间的延长逐渐下降。成骨细胞、脂肪细胞、血管内皮细胞和骨细胞早期均有脂肪变性发生 ,晚期则可见坏死表现。结论　全血黏度升高可以使股骨头血液灌注量减少。FHNG同时存在有全身血液流变学改变 ,血液黏度升高与FHNG有密切关系     

松质骨加bBMP治疗Legg-Perthes病实验研究

目的　评价自体松质骨加bBMP移植对实验性Legg Perthes病动物股骨头的修复作用。方法　用TH胶股骨颈内注射法将 1 2只幼犬共 2 4髋制作Legg Perthes病模型 ,3个月后动物随机平均分为自然修复组A ,自体松质骨移植组B和松质骨加bBMP植入组C ,术后 4、8周观察不同方法的治疗效果。结果　A组所有股骨头变扁 ,骨质生长不良。B组股骨头高度明显低于术前 ,股骨头内修复范围有限。C组股骨头高度手术前后无明显变化 ,骨质生长良好 ,修复较完全。结论　松质骨加bBMP能促进幼犬股骨头修复 ,防止塌陷发生 ,是Legg Pethes病治疗的好方法。     

股骨头内松质骨移植观察

目的　了解股骨头内松质骨移植后的病理变化 ,为股骨头坏死治疗提供理论基础。方法　 80只日本白兔分实验组 (股骨头内骨质刮除 ,自体松质骨移植 )和对照组 (股骨颈骨折后原位内固定 ) ,进行病理组织学、X线和血管造影观察。结果　松质骨移植后股骨头可完全修复 ,且较对照组效果好。结论　髓腔血供可修复股骨头 ,故提供血管修复的环境很重要 ,而股骨头坏死治疗中血管植入可能只起加快修复作用     

经皮注射骨形态发生蛋白复合PVP载体修复股骨头骨缺损的实验研究

目的　研究经皮注射骨形态发生蛋白 (BMP)复合可溶性载体聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)是否能促进股骨头骨缺损的修复 ,探讨治疗股骨头骨缺损的新方法。方法　将 2 0只成年兔犬股骨头部制成骨缺损模型 ,实验分四组 ,注射BMP与PVP复合组 ,单纯注射BMP组 ,自然修复组和正常组。通过X线片、组织病理学、碱性磷酸酶、新生骨钙磷含量测定和生物力学等手段检测其成骨性能。结果　注射BMP PVP组术后 1 2周全部发生骨性愈合 ,而单纯注射BMP及自然修复组无 1例发生骨性愈合。结论　经皮注射BMP PVP复合物具有促进骨修复的作用 ,有可能成为治疗骨缺损的一种方法。     

复合人工骨修复股骨头骨缺损的影像学研究

目的　研究用复合人工骨治疗股骨头坏死的效果。方法　建立双侧股骨头内骨缺损模型 ,并分为 4组 :bBMP 胶原 珊瑚复合人工骨组 (5侧 )、肌骨瓣组 (5侧 )、单纯珊瑚组 (4侧 )、对照组 (1 4侧 ,为以上各组的对侧 )。造模及植入后定时行X线、核素骨显像、MRI及CT检查。结果　①核素骨显像示 :6周及 1 2周 ,Ⅰ组股骨头核素摄取量静态相头 /干比升高 ,但血流相及血池相不升高。②MRI:1 0周示Ⅰ组骨缺损内多量新生骨形成 ,Ⅳ组骨缺损内囊腔中为脂肪性信号 ,周围为低信号的硬化带。③拍片及CT示 :1 4～ 1 6周 ,Ⅰ组骨缺损大多完全闭合 ,珊瑚已吸收 ,其余各组骨缺损部分残留 ,Ⅳ组骨缺损囊壁硬化带形成。结论　该复合人工骨有较强的传导成骨及诱导成骨作用 ,是修复股骨头骨缺损的良好移植材料 ,但它不能改善缺血坏死股骨头的血供。     

实验性股骨头骨缺损修复过程的生物力学研究

目的　对股骨头内骨缺损自然修复过程进行分析、评价。方法　本实验分脱位组、未脱位组及正常组 ,对犬股骨头内骨缺损修复过程进行计量组织学及生物力学研究。结果　脱位组股骨头均塌陷 ,未脱位组囊腔硬化带形成 ,两组囊腔均未完全闭合。脱位组的骨小梁体积及软骨下骨厚度、软骨下骨生物力学特性均较正常组及未脱位组低。脱位组松质骨的抗压强度及弹性模量较未脱位组低。结论　股骨头脱位可致股骨头坏死塌陷 ,股骨头塌陷与软骨下骨的生物力学特性及厚度有关 ,后两者间亦存相关关系。囊腔硬化带形成是一种代偿反应 ,但可产生应力遮挡 ,不利于囊腔闭合。     

阿魏酸钠对兔激素性股骨头坏死早期的干预作用及对骨细胞凋亡的影响

目的探讨药物阿魏酸钠对于激素性股骨头坏死早期的干预作用及其对细胞凋亡的影响。方法利用改良的马血清加甲强龙的方法成功制备兔激素性股骨头坏死早期的动物模型。80只动物随机分为对照组、模型组和治疗组3组。分别选取激素注射后2、4、8、12周4个时间点,每组随机处死6只动物进行股骨头大体观察、HE染色、TUNEL凋亡染色、透射电镜观察,分析每组各时间点相关指标的变化情况以及各组之间的差异。结果大体观察、HE染色和透射电镜观察发现,早期股骨头坏死动物模型建立成功;治疗组与模型组相比,股骨头坏死表现明显减轻、细胞凋亡数目明显减少,两组差异有统计学意义(P<0.05)。结论阿魏酸钠可以有效地减轻骨细胞凋亡,延缓或降低股骨头坏死的发生。     

EXPERIMENTAL STUDY ON FREE VASCULARIZED FIBULA GRAFTING IN REVASCULARIZING FEMORAL HEAD

ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬＳＴＵＤＹＯＮＦＲＥＥＶＡＳＣＵＬＡＲＩＺＥＤＦＩＢＵＬＡＧＲＡＦＴＩＮＧＩＮＲＥＶＡＳＣＵＬＡＲＩＺＩＮＧＦＥＭＯＲＡＬＨＥＡＤＷａｎｇＫｕｎｚｈｅｎｇ；，ＷａｎｇＣｈｕｎｓｈｅｎｇ；，ＹａｎｇＷａｎｓｈｉ；ＬｉＸｕｄｏｎｇ...     

INCREASED CONCENTRATION OF NITRITE IN SYNOVIAL FLUID AND SERUM SAMPLES IN STEROID INDUCED FEMORAL HEAD NECROSIS

Ｎｉｔｒｉｃｏｘｉｄｅ（ＮＯ）ｗａｓｓｈｏｗｎｔｏｂｅｔｈｅｅｎｄｏｔｈｅｌｉｕｍｄｅｒｉｖｅｄｒｅｌａｘｉｎｇｆａｃｔｏｒｉｎ１９８７．ＳｉｎｃｅｔｈｅｎＮＯｈａｓｂｅｅｎｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄａｓａｎｉｎｔｅｒｃｅｌｕｌａｒｍｅｓｓｅｎｇｅｒａｎｄ...     

Automatic outer surface extraction of femoral head in CT images

Computer-aided hip surgery planning and implant design applications require accurate segmentation of femoral head and proximal acetabulum. An accurate outer surface extraction of femoral head using marching cubes algorithm remains challenging due to deformed shapes and extremely narrow inter-bone regions. In this paper, we present an automatic and fast approach for segmentation of femoral head and proximal acetabulum which leads to accurate and compact representation of femoral head using marching cubes algorithm. At first, valley-emphasized images are constructed from original images so that valleys stand out in high relief. Otsu’s multiple thresholding technique is applied to seperate the images into bone and non-bone classes. Region growing method and threedimensional (3D) morphological operations are performed to fill holes in the bone. In the reclassification process, the bone regions are further segmented, and the boundaries of the bone regions are further refined based on Bayes decision rule. Finally, marching cubes algorithm is applied to reconstruct a 3D model and extract the outer surface of femoral head and proximal acetabulum. Experimental results show that this method is an accurate segmentation technique for femoral head and proximal acetabulum and it can be applied as a tool in medical practice.