复合骨髓间充质干细胞的生物型异种韧带移植修复损伤前交叉韧带
骨髓基质干细胞移植促进兔交叉韧带损伤愈合的研究
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骨 髓基 质 干 细胞 移植 促 进 兔 交叉 韧 带损 伤愈 合 的研 究
仅行生理盐水注射作为空 白对 照。术后 在不 同时间点 ( 、4d4 6 8 1 ) 7 1 , 、 、 、2周 进行 观察 , 观察 指标包 括 : 原免疫组 化分 析、 胶 组织学分析 、 逆转录 因子聚合酶链反应来检测转 化生 长因子一 、 管上皮生长 B血
冈子的表达 以及抗轴 向牵引机械负荷测试 。结果 胶原免疫组化分 析结果显示 , 与对照组 相 比, 1 第 周治疗组 Ⅲ型胶原较强染色 , 4周 I 第 型胶原较强染色 。聚合 酶链反应 结果显示 , 验进行 1 实 周后 , 治疗组转录生长 因子 B和血管上皮生 长 因子 的表达 明显 , 局部含 量 明显增 加 , 与对照组 相 比差 异具 有统计学意义 ( 0 0 ) 第 4周和第 6周时 , P< . 1 ; 进行极端负荷测试显示 , 治疗组 强于对照组 , 差异具有 统计学意义 ( P<0 0 ) 第 8周时极端负荷测试结果显示 , .1 , 治疗组 可抗 4 O牛顿的负荷 , 与正常交叉韧 带 的极端负荷强度无差异 ( > .5 。结论 P 00 ) 实验证 明骨髓基质干 细胞通过迁移 至韧带损伤 处 , 分 化为成纤维细胞并产生细胞 因子和合成 I、 Ⅲ型胶原纤维 , 促进前交叉韧带部分损伤 的愈合 。利用骨 髓基质干细胞治疗交叉韧带不完全性损伤是一种合理 、 有效 的治疗方法 。
【 关键 词】 骨髓 祖代细胞 ; 前交叉韧o e ma r w t o l c l a e e r n p a t t n i r mo i g l a e t m r c a u t d fb n r o sr ma el l b r d t a s l n a i n p o t i m n u s o n g c u i t m
SDF-1/_CXCR4_信号轴在MSCs_修复损伤组织中作用的研究进展
第43卷㊀第2期2024年㊀4月北京生物医学工程BeijingBiomedicalEngineeringVol 43㊀No 2April㊀2024㊃综㊀述㊃基金项目:重庆市自然科学基金(2009bb5040)资助作者单位:1㊀重庆市第六人民医院(重庆㊀400060)2㊀重庆市红十字会医院(江北区人民医院)(重庆㊀400020)通信作者:宋关君,副主任医师㊂E⁃mail:song9973@126 comSDF⁃1/CXCR4信号轴在MSCs修复损伤组织中作用的研究进展杨凌霄1㊀宋关君2摘㊀要㊀骨髓间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs)具有自我更新和多向分化潜能,在损伤组织修复中起着重要作用㊂基质细胞衍生因子-1(stromalcell⁃derivedfactor⁃1,SDF⁃1)/CXC趋化因子受体4(CXCchemokinereceptor4,CXCR4)信号轴是由SDF⁃1与其受体CXCR4相互作用构成的耦联分子对,能够进行细胞间信号转导㊁诱导细胞的定向迁移,参与细胞的多种生物学过程㊂研究证实,SDF⁃1/CXCR4信号轴在MSCs参与心肌缺血㊁肾脏病变㊁骨组织损伤等损伤组织修复过程中有重要的促趋化和增殖的作用㊂本文简要介绍了SDF⁃1和CXCR4的分子结构,重点阐述了SDF⁃1/CXCR4信号轴在MSCs参与相关损伤组织修复中的作用,归纳总结了该领域的研究进展,并展望了该领域未来的发展方向,为深入理解SDF⁃1/CXCR4信号轴及其在MSCs参与组织损伤修复过程中的作用提供理论基础,也为临床上更好地将MSCs应用于损伤组织修复提供参考㊂关键词㊀基质细胞衍生因子-1;CXC趋化因子受体4;间充质干细胞;组织损伤;组织修复DOI:10 3969/j.issn.1002-3208 2024 02 014.中图分类号㊀R318㊀㊀文献标志码㊀A㊀㊀文章编号㊀1002-3208(2024)02-0205-06本文著录格式㊀杨凌霄,宋关君.SDF⁃1/CXCR4信号轴在MSCs修复损伤组织中作用的研究进展[J].北京生物医学工程,2024,43(2):205-210.YANGLingxiao,SONGGuanjun.ResearchprogressontheroleofSDF⁃1/CXCR4signalaxisinMSCsrepairinginjuredtissues[J].BeijingBiomedicalEngineering,2024,43(2):205-210.ResearchprogressontheroleofSDF⁃1/CXCR4signalaxisinMSCsrepairinginjuredtissuesYANGLingxiao1,SONGGuanjun21㊀TheSixthPeople sHospitalofChongqing,Chongqing㊀400060;2㊀TheRedCrossHospitalofChongqing(JiangbeiDistrictPeople sHospitalofChongqing),Chongqing㊀400020Correspondingauthor:SONGGuanjun(E⁃mail:song9973@126 com)ʌAbstractɔ㊀Bonemarrow⁃derivedmesenchymalstemcells(MSCs)haveaself⁃renewalcapacityandmultilineagedifferentiationpotential,andplayanimportantroleintherepairofinjuredtissue.Stromalcell⁃derivedfactor⁃1(SDF⁃1)/CXCchemokinereceptor4(CXCR4)signalaxisisacoupledmolecularpairformedbytheinteractionbetweenSDF⁃1andCXCR4,whichcancarryoutsignaltransduction,inducecellmigration,andparticipateinavarietyofbiologicalprocessesofcells.StudieshaveconfirmedthatSDF⁃1/CXCR4signalaxisplaysapivotalroleinpromotingchemotaxisandproliferationinMSCs⁃mediatedtissuerepairofmyocardialischemia,kidneydisease,andbonetissueinjuryandsoon.ThisreviewpaperbrieflyintroducesthemolecularstructureofSDF⁃1andCXCR4,thendiscussestheroleofSDF⁃1/CXCR4signalaxisinMSCs⁃mediatedrepairofrelatedinjuredtissue.Finally,wesummarizetheresearchprogressandprospectthefuturedevelopmentdirectionsinthisfield.ThisreviewprovidesatheoreticalbasisforbetterunderstandingofSDF⁃1/CXCR4axisanditsroleinMSCs⁃mediatedtissuerepair,andbringsareferenceforbetterapplicationofMSCsintissuerepairinclinic.ʌKeywordsɔ㊀stromalcell⁃derivedfactor⁃1;CXCchemokinereceptor4;mesenchymalstemcell;tissueinjury;tissuerepair0㊀引言骨髓间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs)是一类多能成体干细胞,在特定环境条件下可分化为成骨细胞㊁软骨细胞㊁脂肪细胞等多种细胞㊂除具有易于分离获取㊁体外增殖能力强㊁不涉及伦理㊁低免疫原性等特点外,MSCs还具有趋化㊁迁移特性,在损伤组织的修复中起着重要作用[1]㊂基质细胞衍生因子-1(stromalcell⁃derivedfactor⁃1,SDF⁃1)主要由骨髓基质细胞和不成熟的成骨细胞分泌,是一种对免疫细胞有趋化作用且相对分子量较小的趋化因子蛋白㊂SDF⁃1又叫前B细胞生长刺激因子(pre⁃B⁃cellgrowthstimulatingfactor,PBSF),在分类上归为趋化因子CXC亚组,系统命名为CXCL12(CXCchemokineligand12),有SDF⁃1α和SDF⁃1β两个异构体,其N-末端是绑定和激活趋化受体的主要功能区,具有7个耦合到G蛋白上的跨膜结构域[2]㊂CXC趋化因子受体4(CXCchemokinereceptor4,CXCR4)属于一种G蛋白耦联受体,是目前人们了解最清楚的SDF⁃1主要受体,包括7个跨膜螺旋,由352个氨基酸组成㊂激活后的SDF⁃1/CXCR4信号能够诱导细胞的定向迁移或参与细胞的多种生物学过程,如血管生成㊁造血作用㊁免疫应答㊁炎症响应㊁癌症转移等[3]㊂越来越多的研究发现,SDF⁃1/CXCR4轴在组织损伤及修复中起着重要的作用㊂本文主要介绍SDF⁃1/CXCR4轴在MSCs参与损伤组织修复中作用的相关研究进展㊂1㊀在MSCs参与心肌梗死修复中的作用心肌梗死(myocardialinfarction,MI)导致的心脏功能失调是当今人类面临的重大健康问题之一,主要表现为长期的肌肉损伤㊁瘢痕形成㊁心脏功能衰退和冠状动脉瞬时堵塞㊂由SDF⁃1参与的基于MSCs的细胞疗法是治疗MI的潜在手段之一[4]㊂在对MI模型的研究中,Tang等[5]发现SDF⁃1α修饰后的MSCs能够提高成活率并且促进MSCs表达SDF⁃1㊁血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF),进而激活抗凋亡激酶ERK和AKT信号通路㊂SDF⁃1α修饰后的MSCs移植后具有心肌细胞的表型特征(如表达肌钙蛋白T)和内皮细胞的表型特征(如表达CD31)[6]㊂Zhang等[7]发现MSCs分泌的SDF⁃1能够有效地阻止由于组织部位的缺血导致的心肌细胞死亡,并能够使受损心肌处的胶原I(collagenI,ColI)㊁胶原III(collagenIII,ColIII)和基质金属蛋白酶2(metalloprotease2,MMP2)㊁基质金属蛋白酶9(metalloprotease9,MMP9)㊁转化生长因子β(transforminggrowthfactor⁃β,TGF⁃β)表达降低㊂Zhuang等[8]将SDF⁃1注入兔MI模型中,发现不但MSCs向受伤心肌处的迁移增加,而且受损处的新血管形成能力明显提高㊂采用SDF⁃1处理MSCs后再移植,都呈现不同程度的左心室壁厚度增加㊁梗死面积减少㊁毛细血管和小动脉数量增加㊁心室扩张减小等心脏功能改善的现象㊂有研究发现心肌中SDF⁃1的表达只在MI的早期阶段出现㊂将MSCs注射到缺血心肌处后的4d内能够起到改善心肌的效果,而在注射后的8d和16d观察这种积极的作用消失,与此同时心肌中SDF⁃1的表达也很低㊂最近的研究也证实,SDF⁃1/CXCR4介导的干细胞动员参与了电针对心肌梗死小鼠的心脏保护作用[9]㊂这些结果提示,SDF⁃1是募集MSCs的关键作用因子㊂同时,SDF⁃1在MI的早期阶段表达也提示,在应用MSCs进行MI治疗中,对患者进行MSCs治疗的最佳时间也是一个不容忽视的问题㊂总的来看,SDF⁃1/CXCR4信号轴能促进MSCs向MI部位定向迁移,迁移到损伤部位的MSCs能阻止心肌细胞凋亡,促进血管生成,对MI㊃602㊃北京生物医学工程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷导致的心脏损伤组织表现出良好的修复作用,但由于SDF⁃1在MI中的表达呈现出时效性,因此,在临床上应用MSCs进行MI患者治疗中如何确定MSCs治疗的最佳时间以取得更好的疗效还需进一步探究㊂2㊀在MSCs参与肾脏疾病修复中的作用新近的研究发现,MSCs可能通过其旁分泌和自分泌的机制实现对肾脏疾病的修复,包括促有丝分裂㊁抗凋亡㊁抗炎㊁抗纤维化和促血管生成等作用实现,而在此过程中MSCs的分化效果却并不十分明显[10]㊂SDF⁃1能够增强低氧预处理(hypoxicpreconditioning,HP)后的MSCs对肾脏疾病的治疗作用,包括促进MSCs分泌SDF⁃1和其受体CXCR4㊁CXCR7[11]㊂其中,SDF⁃1/CXCR4提高MSCs的趋化性,而SDF⁃1/CXCR7增加迁移后MSCs的成活数量㊂通过建立肾脏疾病模型,Tögel等[12]发现SDF⁃1对高表达CXCR4受体的细胞起到重要的募集和归巢作用㊂SDF⁃1对肾脏缺血的这种响应是受低氧条件中调节细胞反应的主要转录因子HIF⁃1(hypoxia⁃induciblefactor⁃1)所调节㊂SDF⁃1还能够显著提高MSCs对其他细胞因子的旁分泌作用,比如:诱导血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)㊁碱性成纤维细胞生长因子(basic⁃fibroblastgrowthfactor,b⁃FGF)㊁胰岛素样生长因子1(insulin⁃likegrowthfactor,IGF⁃1)㊁肝细胞生长因子(hepatocytegrowthfactor,HGF)等的分泌㊂另外,SDF⁃1也能诱导T细胞的排斥反应,从而呈现出在受损组织处的抗炎症反应㊂也有研究发现缺血肾脏处自身表达SDF⁃1也在一定程度上增加了MSCs向其部位的迁移㊁粘附功能,促进了MSCs对肾脏损伤的修复作用[13]㊂MSCs定向迁移到损伤部位后,主要以旁分泌和定向分化两种机制实现对损伤组织的修复作用[1]㊂在MSCs参与肾脏损伤组织修复研究中,发现SDF⁃1/CXCR4能提高MSCs的趋化性,促进其旁分泌作用,进而展现出促肾脏细胞增殖㊁促血管生成㊁抗凋亡㊁抗炎㊁抗纤维化等系列修复作用,但在该修复过程中MSCs的定向分化作用并不明显[10],其原因值得深入探讨㊂在该过程中若能同时发挥MSCs的旁分泌功能和定向分化两种作用,应该会收到更好的修复效果㊂3㊀在MSCs参与骨组织损伤修复中的作用在骨组织工程和骨组织损伤修复领域,提高MSCs向受损组织处的定向募集和归巢能力是一种有效的方法[14]㊂SDF⁃1能够刺激MSCs向异位植入位点的迁移㊂对骨形成蛋白2(bonemorphogeneticprotein2,BMP2)诱导的MSCs向成骨细胞分化的调节作用也是学者关注的关键问题之一[15]㊂Kitaori等[16]的研究发现,在骨修复的初期,骨移植处的SDF⁃1表达水平增高,进而SDF⁃1通过与其受体CXCR4之间的相互作用招募MSCs到达受伤位点,从而加速新骨形成㊂而在SDF⁃1诱导MSCs向骨细胞分化方面,有实验研究显示,阻断SDF⁃1/CXCR4信号显著降低BMP2诱导的MSCs成骨分化中前成骨细胞标志物碱性磷酸酶(alkalinephosphatase,ALP)的活性和成熟成骨细胞标志物骨钙蛋白(osteocalcin,OCN)的合成[17]㊂其次,在MSCs成骨分化过程中,破坏SDF⁃1信号会损害受伤位点处的骨结节矿化㊂阻断SDF⁃1信号也抑制BMP2诱导的MSCs成骨分化的两个关键因子Runx2(runt⁃relatedtranscriptionfactor⁃2)和Osterix(Osx)的早期表达[18]㊂进一步的研究发现,这种影响主要是通过SDF⁃1/CXCR4轴对细胞内的Smad和ERK的活性调节来实现的[19]㊂此外也有研究发现,在含BMP2的植入物中添加SDF⁃1,可以提高从骨髓中募集骨祖细胞的效率,增加BMP2诱导的异位骨的形成[20]㊂4㊀在MSCs参与脑损伤修复中的作用将MSCs移植到中枢神经系统紊乱的动物模型(如脑卒中)中,MSCs可以向中枢神经受损处募集㊁迁移,并且能够提高神经细胞特异性蛋白的表达,进而提高局部神经系统的功能[21]㊂Kortesidis等[22]深入探究了其分子机制,发现移植后的MSCs通过自分泌和旁分泌的方式上调SDF⁃1及其受体CXCR4的表达,促进自身的增殖和存活㊂Shichinohe等[23]首次直接通过体内CXCR4敲除的小鼠动物模型实验,发现脑卒中区域能够激活星形胶质细胞分泌SDF⁃1,SDF⁃1与MSCs上表达的CXCR4作用,诱导MSCs向卒中处的迁移㊂迁移后的MSCs又通过自身表达的SDF⁃1促进其本身在宿㊃702㊃第2期㊀㊀㊀㊀㊀㊀杨凌霄,等:SDF⁃1/CXCR4信号轴在MSCs修复损伤组织中作用的研究进展主大脑处的增殖和成活,通过调动体内的相关修复机制,最终参与神经系统功能的恢复㊂该研究结果揭示了SDF⁃1/CXCR4对移植后MSCs存活和增殖的作用机制㊂Wang等[24]的研究也发现,SDF⁃1α和其受体CXCR4在诱导干细胞向受伤组织处的迁移中发挥的积极作用,并且通过绿色荧光蛋白(greenfluorescenceprotein,GFP)标记的MSCs发现,在脑卒中损伤中,MSCs的迁移是沿着嗅神经-丘脑和海马-皮质路线这一轨迹进行的㊂在受伤脑组织中,SDF⁃1/CXCR4能够诱导MSCs的募集和迁移㊁粘附以及调节造血作用等[25]㊂同时,由于很多白细胞能够表达CXCR4受体,所以SDF⁃1也表现出了抗炎的潜在作用,即SDF⁃1能够调动脑卒中处的固有免疫反应[26]㊂Bakondi等[27]还发现大脑初级神经元中存在以SDF⁃1为基础的生存信号,以保护神经前体细胞免受缺氧造成脑部损伤引起的细胞凋亡,证明SDF⁃1具有抗凋亡的作用㊂近年来发现,SDF⁃1的另一受体CXCR7在这一过程中也发挥重要的作用[28],但对其分子机制尚缺乏深入认识㊂因此,CXCR4和CXCR7两种受体在该过程中的作用方式(独立或协同)以及贡献大小等问题都需要进一步明确㊂5㊀在MSCs参与肿瘤微环境重塑中的作用正常组织发生恶变可被视为一种特殊的组织损伤,炎性微环境是肿瘤组织的重要特征之一㊂肿瘤组织能募集MSCs参与肿瘤微环境的重塑,并对肿瘤细胞的生物学行为产生重要影响㊂肿瘤细胞与MSCs之间的交互对话及相互影响成为近年来肿瘤领域的研究热点,但是,目前人们对于MSCs如何参与肿瘤微环境的重塑以及MSCs如何影响肿瘤细胞的生物学行为还缺乏系统认识㊂有研究发现,迁移到肿瘤组织的MSCs对肿瘤细胞的增殖起抑制作用㊂Lu等[29]将小鼠骨髓来源MSCs与小鼠肝癌细胞系㊁淋巴瘤及大鼠胰岛瘤细胞系共培养,发现MSCs对鼠瘤的生长起抑制作用,并且抑制效果与MSCs的量成正比㊂Khakoo等[30]也发现MSCs对卡波西肉瘤的抑制是剂量相关的,提示MSCs对肿瘤细胞的抑制行为可能呈现出剂量依赖关系㊂皮下注射MSCs到黑色素瘤鼠体内发现肿瘤细胞凋亡明显增加,其生长也受到明显抑制[31]㊂多种细胞因子或趋化因子能促进MSCs向肿瘤组织迁移㊂研究发现,MSCs与肿瘤细胞(或其条件培养基)共培养时,MSCs能高表达SDF⁃1,诱导MSCs向肿瘤细胞迁移[32]㊂相关研究进一步探讨了后续信号的传递,发现SDF⁃1激活了信号通路JAK2/STAT3和MAPK,进而活化下游信号PAX(paxillin)和NF⁃kB,导致细胞骨架的重排和细胞迁移行为的变化[33]㊂SDF⁃1/CXCR4在诱导MSCs对急性髓性白血病(acutemyeloidlekemia,AML)的修复中也具有重要作用[34]㊂研究发现,AML患者的外周血中SDF⁃1的分泌量有所下降,对MSCs的迁移效率带来不利影响,但SDF⁃1的这种不足可以在外源加入MSCs之后得到明显改善[35]㊂在MSCs参与肿瘤微环境的重塑中,也有研究发现MSCs促进了多种类型肿瘤细胞的增殖㊁侵袭和转移[36-37],或者促进肿瘤血管形成[38],提示MSCs对肿瘤细胞的生物学行为呈现双向影响㊂SDF⁃1/CXCR4轴在肿瘤的侵袭转移中发挥了重要作用,对其有效干预可能成为肿瘤治疗的新靶点㊂但是,由于MSCs对肿瘤细胞的生物学行为呈现出双向影响效应,因此如果要应用MSCs进行肿瘤患者损伤组织的修复,应该特别警惕MSCs在肿瘤微环境重塑中的负面作用㊂将来的研究工作需进一步深入探究MSCs对肿瘤组织的作用并揭示其分子机制,这样不仅能更好地认识MSCs重塑肿瘤微环境后,肿瘤细胞生物学行为的变化特征,而且能为将MSCs发展成为安全有效的抗肿瘤和损伤组织修复工具提供理论指导㊂6㊀结语SDF⁃1及其受体CXCR4构成的SDF⁃1/CXCR4轴对细胞的多种生物学行为起着重要调控作用㊂近年来,越来越多的研究证实了SDF⁃1/CXCR4轴在MSCs对损伤组织进行修复过程中所扮演的重要角色㊂本文主要总结了MSCs在参与心肌梗死㊁肾脏疾病㊁骨组织损伤㊁脑损伤修复以及肿瘤微环境重塑中的主要生物学效应以及SDF⁃1/CXCR4信号轴在该过程中的关键信号介导作用(表1)㊂尽管人们在该领域的研究已取得了不少成果,但目前人们对于SDF⁃1/CXCR4轴参与MSCs介导的损伤组织修复的详细分子机制还缺乏系统㊁深入的认识㊂另一㊃802㊃北京生物医学工程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷方面,近年的研究发现CXCR7是SDF⁃1的另一受体㊂对于SDF⁃1/CXCR7在MSCs参与的损伤组织修复中的作用以及CXCR4与CXCR7之间的关系,有许多工作尚需进一步深入探索㊂随着国内外学者对SDF⁃1/CXCR4和SDF⁃1/CXCR7影响MSCs增殖㊁迁移㊁分化等生物学行为研究的不断深入,SDF⁃1/CXCR4和SDF⁃1/CXCR7参与MSCs进行组织修复的分子机制及相关信号调控网络将被逐步阐明,这对更好地将MSCs应用于损伤组织修复和再生医学具有重要意义㊂表1㊀MSCs在不同损伤组织修复中的生物学效应Table1㊀ThebiologicaleffectsofMSCsintherepairofdifferentdamagedtissues损伤组织类型主要生物学效应参考文献心肌梗死SDF⁃1/CXCR4促进MSCs定向迁移;MSCs阻止心肌细胞凋亡,促进血管生成[5-8]肾脏组织损伤SDF⁃1/CXCR4提高MSCs趋化性,促进其旁分泌作用;MSCs促肾脏细胞增殖㊁抗凋亡㊁抗炎㊁抗纤维化和促血管生成[10-12]骨组织损伤SDF⁃1/CXCR4增强MSCs的募集和归巢;诱导MSCs的成骨分化,加速新骨形成[15-20]脑组织损伤MSCs上调SDF⁃1和CXCR4表达;诱导MSCs的迁移㊁粘附;调节脑卒中组织的免疫反应和造血作用[21-27]肿瘤微环境重塑SDF⁃1/CXCR4促进MSCs向肿瘤组织迁移;MSCs对肿瘤细胞增殖㊁侵袭和转移起抑制或促进作用,对肿瘤细胞生物学行为的影响呈现双向效应[29-38]参考文献[1]㊀FuX,LiuG,HalimA,etal.Mesenchymalstemcellmigrationandtissuerepair[J].Cells,2019,8(8):784.[2]㊀SadriF,RezaeiZ,FereidouniM.ThesignificanceoftheSDF⁃1/CXCR4signalingpathwayinthenormaldevelopment[J].MolecularBiologyReports,2022,49(4):3307-3320.[3]㊀LingL,HouJ,LiuD,etal.ImportantroleoftheSDF⁃1/CXCR4axisinthehomingofsystemicallytransplantedhumanamnion⁃derivedmesenchymalstemcells(hAD⁃MSCs)toovariesinratswithchemotherapy⁃inducedprematureovarianinsufficiency(POI)[J].StemCellResearch&Therapy,2022,13(1):79.[4]㊀FreitasC,WangX,GeY,etal.Comparisonoftroponinelevation,priormyocardialinfarction,andchestpaininacuteischemicheartfailure[J].CJCOpen,2020,2(3):135-144.[5]㊀TangJ,WangJ,GuoL,etal.Mesenchymalstemcellsmodifiedwithstromalcell⁃derivedfactor1αimprovecardiacremodelingviaparacrineactivationofhepatocytegrowthfactorinaratmodelofmyocardialinfarction[J].MoleculesandCells,2010,29(1):9-19.[6]㊀JiangQ,HuangK,LuF,etal.ModifyingstrategiesforSDF⁃1/CXCR4interactionduringmesenchymalstemcelltransplantation[J].GeneralThoracicandCardiovascularSurgery,2022,70(1):1-10.[7]㊀ZhangM,MalN,KiedrowskiM,etal.SDF⁃1expressionbymesenchymalstemcellsresultsintrophicsupportofcardiacmyocytesaftermyocardialinfarction[J].FASEBJournal,2007,21(12):3197-3207.[8]㊀ZhuangY,ChenX,XuM,etal.Chemokinestromalcell⁃derivedfactor1/CXCL12increaseshomingofmesenchymalstemcellstoinjuredmyocardiumandneovascularizationfollowingmyocardialinfarction[J].ChineseMedicalJournal,2009,122(2):183-187.[9]㊀ZhaoTT,LiuJJ,ZhuJ,etal.SDF⁃1/CXCR4⁃mediatedstemcellmobilizationinvolvedincardioprotectiveeffectsofelectroacupunctureonmousewithmyocardialinfarction[J].OxidativeMedicineandCellularLongevity,2022,2022:4455183.[10]㊀Sierra⁃ParragaJM,MerinoA,EijkenM,etal.Reparativeeffectofmesenchymalstromalcellsonendothelialcellsafterhypoxicandinflammatoryinjury[J].StemCellResearch&Therapy,2020,11(1):352.[11]㊀LiuH,LiuS,LiY,etal.TheroleofSDF⁃1⁃CXCR4/CXCR7axisinthetherapeuticeffectsofhypoxia⁃preconditionedmesenchymalstemcellsforrenalischemia/reperfusioninjury[J].PLoSOne,2012,7(4):e34608.[12]㊀TögelF,IsaacJ,HuZ,etal.RenalSDF⁃1signalsmobilizationandhomingofCXCR4⁃positivecellstothekidneyafterischemicinjury[J].KidneyInternational,2005,67(5):1772-1784.[13]㊀KameishiS,DunnCM,OkaM,etal.Rapidandeffectivepreparationofclonalbonemarrow⁃derivedmesenchymalstem/stromalcellsheetstoreducerenalfibrosis[J].ScientificReports,2023,13(1):4421.[14]㊀SunX,LiX,QiH,etal.MiR⁃21nanocapsulespromoteearlybonerepairofosteoporoticfracturesbystimulatingtheosteogenicdifferentiationofbonemarrowmesenchymalstemcells[J].JournalofOrth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AvinoG,etal.Recruitmentofstromalcellsintotumourmicroenvironmentpromotethemetastaticspreadofbreastcancer[J].SeminarinCancerBiology,2020,60:202-213.[37]㊀CeccarigliaS,CargnoniA,SiliniAR,etal.Autophagy:apotentialkeycontributortothetherapeuticactionofmesenchymalstemcells[J].Autophagy,2020,16(1):28-37.[38]㊀SirithammajakS,ManochantrS,TantrawatpanC,etal.Humanmesenchymalstemcellsderivedfromtheplacentaandchorionsuppresstheproliferationwhileenhancingthemigrationofhumanbreastcancercells[J].StemCellsInternational,2022,2022:4020845.(2023-06-29收稿,2023-09-07修回)㊃012㊃北京生物医学工程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷。
骨髓间充质干细胞研究与应用概况
骨髓间充质干细胞研究与应用概况于雷;高俊玲【摘要】骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal cells,BMSCs)是当下热点研究对象之一。
1867年德国病理学家Cohnheim教授[1]在研究创口愈合过程中发现骨髓中存在一种非造血系统的多潜能细胞,但研究因为条件原因未能深入。
后来有研究者[2]在20世纪60年代开展一系列开创性研究,发现从骨髓中分离得到长梭状、成纤维细胞样的细胞群,在塑料培养皿中呈集落样贴壁生长;1987年,又发现这种骨髓单核细胞可在一定的条件下分化为成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞和成肌细胞。
培养增殖二十代后仍保有其多向分化的潜能。
于是把这种多能细胞称为间充质干细胞(mesenchyma stem cell,MSC)。
【期刊名称】《华北理工大学学报:医学版》【年(卷),期】2018(020)002【总页数】5页(P164-168)【关键词】骨髓间充质干细胞;肺纤维化;缺血性脑卒中【作者】于雷;高俊玲【作者单位】[1]华北理工大学基础医学院,河北唐山063000;[1]华北理工大学基础医学院,河北唐山063000;【正文语种】中文【中图分类】R329.2骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal cells,BMSCs)是当下热点研究对象之一。
1867年德国病理学家Cohnheim教授[1]在研究创口愈合过程中发现骨髓中存在一种非造血系统的多潜能细胞,但研究因为条件原因未能深入。
后来有研究者[2]在20世纪60年代开展一系列开创性研究,发现从骨髓中分离得到长梭状、成纤维细胞样的细胞群,在塑料培养皿中呈集落样贴壁生长;1987年,又发现这种骨髓单核细胞可在一定的条件下分化为成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞和成肌细胞。
培养增殖二十代后仍保有其多向分化的潜能。
于是把这种多能细胞称为间充质干细胞(mesenchyma stem cell,MSC)。
骨形态发生蛋白2基因转染骨髓间充质干细胞复合纤维蛋白胶促进前交叉韧带重建后的腱-骨愈合
骨形态发生蛋白2基因转染骨髓间充质干细胞复合纤维蛋白胶促进前交叉韧带重建后的腱-骨愈合朱乐全;卢剑华;冉俊岭;杨卫保;王辉【摘要】背景:骨髓间充质干细胞与纤维蛋白胶联合应用可提高前交叉韧带重建后的早期腱-骨界面断裂强度与刚度,促进移植物与骨隧道早期愈合.目的:探讨骨形态发生蛋白2基因转染骨髓间充质干细胞复合纤维蛋白胶对前交叉韧带重建术后腱-骨愈合的影响.方法:将腺病毒载体Ad-GFP-骨形态发生蛋白2转染至骨髓间充质干细胞,48 h后检测GFP基因表达及骨形态发生蛋白2表达.将54只新西兰大白兔(购买于重庆市医学实验动物中心)随机分为空白组、实验组、对照组,每组18只,均建立前交韧带重建模型,实验组将基因转染48 h的骨髓间充质干细胞与纤维蛋白胶混合,注射至腱-骨界面;对照组将未转染的骨髓间充质干细胞与纤维蛋白胶混合,注射至腱-骨界面;空白组未注射任何材料.术后第4,8,12周分别获取股骨-移植肌腱-胫骨标本,进行组织学检测与生物力学检测.结果与结论:①转染48 h后,荧光显微镜下可见细胞表达绿色荧光,转染效率为(86.1±6.3)%;SP免疫组织化学检测细胞胞浆内骨形态发生蛋白表达阳性;Western-blot检测可见骨形态发生蛋白2阳性表达条带;②苏木精-伊红染色显示,实验组、对照组腱-骨愈合效果明显优于空白组,实验组腱-骨愈合效果优于对照组;③生物力学检测显示,实验组、对照组的最大载荷、刚度均强于空白组(P<0.05),实验组的最大载荷、刚度均强于对照组(P<0.05);④结果表明,骨形态发生蛋白2进一步增强了骨髓间充质干细胞复合纤维蛋白胶促进前交叉韧带重建后的腱-骨愈合效果.【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2019(023)001【总页数】5页(P30-34)【关键词】前交叉韧带重建;骨形态发生蛋白2;骨髓间充质干细胞;纤维蛋白胶;腱-骨愈合;干细胞【作者】朱乐全;卢剑华;冉俊岭;杨卫保;王辉【作者单位】重庆市黔江中心医院·吉首大学附属黔江医院骨科,重庆市 409000;重庆市黔江中心医院·吉首大学附属黔江医院骨科,重庆市 409000;重庆市黔江中心医院·吉首大学附属黔江医院骨科,重庆市 409000;重庆市黔江中心医院·吉首大学附属黔江医院骨科,重庆市 409000;重庆市黔江中心医院·吉首大学附属黔江医院骨科,重庆市 409000【正文语种】中文【中图分类】R459.9;R394.20 引言 Introduction前交叉韧带在维持膝关节稳定性方面起着重要作用,一旦其受损,自愈能力极差,需进行前交叉韧带重建治疗,但腱-骨界面愈合过程复杂且缓慢,愈合强度较差,直接影响了患者术后早期康复,进而影响治疗效果[1-3]。
前交叉韧带损伤修补术的进展(完整版)
前交叉韧带损伤修补术的进展(完整版)前交叉韧带(anterior cruciate ligament, ACL)损伤是一种常见的膝关节运动损伤,可导致膝关节功能受损,继发半月板和关节软骨损伤。
随着国内全民体育活动参与度的提高,ACL损伤逐渐呈现高发病率、低龄化的趋势。
ACL重建术能有效恢复膝关节稳定性和运动功能,是目前首选的ACL损伤治疗方式。
ACL重建术虽临床效果优良,但仍存在诸多问题,随着病理生理学的发展、关节镜技术的改进、手术适应证的精选,ACL修补术作为一种生理干扰小、具有潜力的ACL治疗手段,再次成为焦点。
本文从ACL损伤修补术的历史演变、适应证、现代主要技术和局限性等方面对前交叉韧带损伤修补术的进展进行综述。
一、ACL损伤修补术的历史演变ACL损伤最早是由古希腊人描述的[1]。
1895年,Mayo Robson报道了第一例ACL修补术,他在股骨连接部位使用猫肠线重新连接ACL两个断端,患者术后功能恢复效果显著[2]。
在20世纪70年代和80年代,一期ACL修复被进一步完善,最终开放式ACL修补术成为当时ACL治疗的主流[3]。
开放式ACL修补术的早期结果令人满意[4],但中期随访即出现严重问题,5年时的再撕裂率为50%,且术后关节不稳定、再损伤、松弛发生率很高[5]。
因此,20世纪90年代,开放式ACL修补术几乎完全被放弃,转而采用ACL重建术。
随着全民健身和体育运动的发展,ACL损伤有逐年增加的趋势,据统计[6],人群ACL损伤的患病率为68.6/10万,年青患者多见。
ACL损伤将导致膝关节不稳,继发半月板、关节软骨损伤,影响关节功能,远期形成骨关节炎。
ACL重建术的短期结果通常很理想,大多数患者恢复良好的膝关节功能[7],但中长期随访显示,ACL重建术后发生骨关节炎(Osteoarthritis, OA)的风险并未降低[8],大约20%至50%的患者将在10至20年内出现骨关节炎的症状[9]。
间充质干细胞来源的外泌体治疗早发性卵巢功能不全的研究进展
间充质干细胞来源的外泌体治疗早发性卵巢功能不全的研究进展1. 内容综述随着生物技术的不断发展,干细胞在医学领域的应用越来越广泛。
间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells,MSCs)作为一种具有自我更新和分化潜能的多能性干细胞,已成为研究热点。
外泌体作为一种新型的药物载体,因其具有高传递效率、低毒副作用等优点,逐渐成为药物递送的新途径。
结合间充质干细胞和外泌体的优势。
POF)的可能性。
早发性卵巢功能不全是一种女性生殖系统疾病,主要表现为卵巢功能减退、月经不规律、不孕等症状。
该疾病的治疗方法主要包括激素替代疗法、促排卵治疗、体外受精胚胎移植等。
这些方法存在一定的局限性,如激素替代疗法可能导致乳腺癌、心血管疾病等副作用,促排卵治疗可能导致多胎妊娠等并发症。
寻找一种更安全、有效的治疗方法具有重要意义。
间充质干细胞来源的外泌体治疗早发性卵巢功能不全的研究进展表明,这种新型治疗方法可能为患者提供一种更为安全、有效的治疗选择。
通过将间充质干细胞诱导为外泌体并将其释放到体内,可以实现对受损卵巢组织的修复和再生。
外泌体还可以通过调节免疫反应、抑制炎症反应等机制,从而减轻患者的症状。
目前关于间充质干细胞来源的外泌体治疗早发性卵巢功能不全的研究仍处于初级阶段,尚需进一步验证其安全性和有效性。
随着研究的深入,间充质干细胞来源的外泌体有望成为治疗早发性卵巢功能不全的一种新型手段。
1.1 研究背景早发性卵巢功能不全(POI)是一种常见的妇科疾病,表现为女性在40岁前出现持续性低雌激素和闭经症状。
POI的发病机制尚不完全清楚,但遗传、环境因素以及生活方式等都可能对其产生影响。
间充质干细胞(MSCs)作为一种具有自我更新和分化潜能的多能干细胞,已经在多种疾病的治疗中取得了显著的临床疗效。
外泌体作为一种新型的治疗载体,可以介导MSCs进入靶细胞并发挥其生物学功能。
基于MSCs来源的外泌体治疗POI的研究逐渐受到关注。
移植物类型对前交叉韧带重建后患者膝关节功能的影响
移植物类型对前交叉韧带重建后患者膝关节功能的影响李露祎;厉晓杰;黑泽明;刘华【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2024(28)17【摘要】背景:临床上常采用移植物重建前交叉韧带,而不同移植物类型又影响着患者术后膝关节功能和康复方案的制定。
目的:回顾分析不同移植物类型对前交叉韧带重建后患者肌力、关节稳定性、功能性活动及重返运动的影响。
方法:在PubMed、Web of Science、Cochrane、中国知网、万方数据库中进行检索,中文检索词为“前交叉韧带重建术,自体移植物,同种异体移植物,人工韧带,骨-髌腱-骨,股四头肌肌腱,腘绳肌肌腱,腓骨长肌肌腱,康复训练,重返运动”;英文检索词为“anterior cruciate ligament reconstruction,autografts,allografts,artificial ligaments,bone-patellatendon-bone,quadriceps tendonautograft,hamstring tendon autograft,peroneus longus tendon autograft,rehabilitation,exercise,protocol,return to sport”。
结果与结论:选用骨-髌腱-骨移植物的患者应加强股四头肌离心收缩练习,康复后期应关注股四头肌耐力和爆发力的恢复。
与骨-髌腱-骨移植物和腘绳肌肌腱移植物相比,选用股四头肌肌腱移植物的患者在5-8个月内符合回归标准的患者明显更少,应制定较长时间的训练计划,训练周期尽量持续到3年以上。
选用腘绳肌肌腱移植物应强化多角度下腘绳肌力量训练,尤其是屈膝60°以上的周期至少持续至术后18周。
选用腓骨长肌肌腱移植物的患者后续应加强踝关节周围肌肉力量,以足底肌肉力量为主。
选用同种异体移植物应注意移植物经低剂量辐射消毒后其抗张力性降低20%,因此应关注膝关节稳定性训练。
促进腱-骨界面修复重建愈合的研究进展
明显的促进作用口 。K vcv 等 报道利用T F 3 oaei c G 一 可提 高大鼠肩袖止点愈合的组织学和生物力学特性。 e 等 。 He 。
特性的支架上共培养成骨细胞、 韧带细胞, 从而获得由多种
组织而不是单一组织构成的移植物, 促进腱骨界面愈合口 。 L 应用可生物可降解聚乙烯纤维编织成三维支架, u等 构
基 金 项 目: 军 医 药卫 生科 研 基 金 ( W S1 J 5 全 C O B1 )
护素能促进腱一 骨愈合, 改善A L重建术后的生物学固定。 C
最 近 研 究 证 实 , 质金 属蛋 白 酶 ( ar eaor— 基 m txm tlpo i l
tnssMMP ) e ae, i s及其拮抗剂在肩袖断裂的病理生理学中起关
界面模型 的愈合过程_ 2 。 23 类骨 生物 材料对 腱一 . 骨界 面愈合 的影 响 Bj a 研 ad等 a
用冲击波治疗, 不同时期行组织学和生物力学检测。发现术
后 4周, 实验组移植肌腱周围产生的松质骨较左侧明显增 多; 术后 8 实验组腱一 周, 骨交界区连接纤维的生长明显比左 侧好; 术后 2 周, 4 实验组移植肌腱的最大拔出负荷强度明显 高于对照组。 该研究说明冲击波治疗能明显促进腱一 骨愈合, 提高腱一 骨愈合质量。
明 , 前交叉韧 带源性 C 3。 人 D 4 细胞 移植可通 过血管 生成 。
S a e 纤维形成, hr y p 生物力学检测超声组在不同时期最大拔
出强度均高于对照组, 两组间显示出显著性差异。 徐钢等L 。
建立兔髌骨部分切除模型, 应用低强度超声刺激, 骨愈合 腱一
界面成纤 维细胞 和成骨细胞 增生 活跃 , 后 1 周实验 组出 术 2
韧带损伤的修复
第二节韧带损伤的修复LigamentInjuryandRepair一、韧带的组织结构与功能(LigamentStructureandFunction)韧带是联接骨或软骨的一种特殊致密结缔组织,其功能是支持关节,它的另一功能是各类营养成份的传输媒介和蓄积场所,也是抗击外界蛋白,包括抗原、病毒和细菌的机械屏障。
从胚胎学上来讲,韧带源自多能间充质细胞,该细胞能分化为成人结缔组织的各类细胞。
韧带中要紧的细胞类型是成纤维细胞。
成纤维细胞的超微结构包括完善的粗面内质网和高尔基复合体,它们能够合成大量的蛋白质。
韧带要紧包括由成纤维细胞产生的非细胞成份。
成纤维细胞外周的非细胞基质包括纤维和非晶体基质,韧带中的纤维主若是Ⅰ型胶原(90%)和少量的Ⅲ型胶原,也有网状纤维和弹性纤维。
在特定的韧带中,胶原纤维一样沿张力方向散布,因此与韧带的强度有关。
但其排列与肌腱纤维不近相同,可能是韧带所固有的,其中有明显的:纤维翻转交织(turnover)。
利用偏振光,细胞和基质的规律性波动可描述为韧带的“波褶”(crimp)(图2-9),而且因不同韧带的特定结构需要可能有所不同,这种“波褶”可能是缓冲韧带张力的平安机理。
图2-9韧带的组织结构弹性纤维对在韧带松弛时恢复胶原纤维波状构型有重要作用。
韧带基质相对较少,包括粘多糖(mucopolysaccharide)、透明质酸和硫酸软骨素,它们组成亲水性凝胶,当关控制动时,关节周围结缔组织的透明质酸和硫酸软骨素的水平降低。
韧带正常干重的%由糖胺多糖(glycosaminoglycans)组成,这些物质在维持胶原纤维、水电解质平稳的分子调控和组织自身机械支持方面有重要作用。
胶原蛋白占韧带干重的3/4,但应注意,新鲜韧带的2/3是水。
韧带与组织学上称为“Sharpey”的特定结构相连。
Sharpey穿透纤维,Frank以为即是连接临近板层骨的胶原纤维,事实上,韧带通过数层的纤维软骨慢慢进入骨内部(图2-10)。
前交叉韧带重建术后腱-骨愈合研究进展
前交叉韧带重建术后腱-骨愈合研究进展吴平;林石明【期刊名称】《实用骨科杂志》【年(卷),期】2014(020)004【总页数】4页(P326-329)【作者】吴平;林石明【作者单位】福建中医药大学附属漳州市中医院骨伤科,福建漳州363000;福建中医药大学附属漳州市中医院骨伤科,福建漳州363000【正文语种】中文【中图分类】R684前交叉韧带损伤后修复能力差,完全断裂保守治疗效果不佳,临床治疗的主要方法是手术重建前交叉韧带,术后的腱-骨愈合的时间、愈合牢固程度等成为衡量手术质量的重要指标。
手术中残端的保留、移植物初始的张力、骨隧道角度的选择等都会影响到腱-骨界面的愈合。
目前从细胞因子、血小板血浆复合物等相关研究发现具有促进移植物的腱-骨界面愈合的作用,但随着移植物的选择、移植物固定方式、手术的方法、骨隧道定位等技术的更新,现有促进腱-骨愈合的研究是否适用,需要进一步进行探索。
1 学术背景前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)位于膝关节内,起于胫骨平台胫骨嵴前方的前外侧凹陷处,外侧半月板前角止点的内侧,向后、上、外止于股骨外髁的内下方。
分为前内束(antero-medial bundle,AM)和后外束(postero-lateral bundle,PL)。
AM主要功能是在伸直位保持膝关节稳定性,在屈曲位保持前/后向稳定;PL在非伸直位有助于膝关节稳定;屈曲时控制旋转稳定。
ACL作为防止胫骨前移的基本制约结构,一旦断裂即失去制约力的86%。
直接导致胫骨向前半脱位,出现膝关节不稳症状和临床体症。
膝关节过伸损伤是前交叉韧带及后交叉韧带损伤的重要原因之一。
外翻外旋应力导致外侧副韧带损伤多伴有ACL的损伤。
胫骨后方直接暴力导致ACL损伤常伴有不同程度的骨折。
前交叉韧带损伤后修复的能力差,完全断裂保守治疗效果不佳,临床治疗的主要方法是手术重建前交叉韧带,关节镜下重建前交叉韧带具有手术创伤小、早期进行功能锻炼的优点,目前已成为ACL损伤治疗的主流方法。
确定前交叉韧带损伤概率及危险因素的随机生物力学模型与模拟
确定前交叉韧带损伤概率及危险因素的随机生物力学模型与模拟李翰君;刘卉;张美珍;于冰【摘要】确定损伤风险因素是有效预防非接触性前交叉韧带损伤的关键。
目的:建立前交叉韧带损伤随机生物力学模型,确定与损伤率有因果关系的风险因素。
方法:在前交叉韧带负荷的生物力学模型基础上建立前交叉韧带损伤的随机生物力学模型,采用蒙特卡洛模拟方法预测急停起跳落地动作时前交叉韧带损伤概率,并判断影响损伤概率的风险因素。
随机模型所需要的各独立变量的分布来自于19名男性和18名女性运动员的实测数据。
结果:女性损伤概率是男性的4.91±0.25倍。
模拟的损伤组比非损伤组的膝屈角更小、向后地面反力峰值更大。
结论:模型预测的男、女损伤概率比、损伤膝角均与文献研究结果一致,证明了模型预测前交叉韧带负荷的有效性。
着地瞬间的向后地面反作用力第一峰值和膝关节屈角是ACL损伤的风险因素。
%It is important to understand the biomechanical risk factors of the non‐contact ACL injury to develop effective prevention programs .The purpose of this study was to validate a stochastic biomechanical model for non‐contact ACL injuries ,which can determine the cause‐and‐effect relationship and risk factors .Methods :A stochastic biomechanical model for non‐contact ACL injuries was developed and instrumented to a Monte Carlo simulation to estimate the ACL injury rate and risk factors during landing of the stop‐jump task .The distributions of independent variables were determined from vivo data of 19 male and 18 female athletes .Re‐sults :The female‐to‐male non‐contact ACL injury rate ratio was 4 .91 ± 0 .25 .In the simula‐ted injured trials ,there are smallerknee flexion angle ,greater posterior GRF ,and greater prox‐imal tibia anterior shear force in comparison to the simulated uninjuredtrials .Conclusion :The estimated female‐to‐male non‐contact ACL injury rate ratio and knee flexion angle for the inju‐ry were similar to that reported in the literature ,which supports the overall validity of the model for estimating ACL loading .1st peak posterior ground reaction force and knee fle xion angle are two important risk factors of non‐contact ACL injury .【期刊名称】《体育科学》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】7页(P37-43)【关键词】前交叉韧带;蒙特卡洛模拟;随机生物力学模型【作者】李翰君;刘卉;张美珍;于冰【作者单位】北京体育大学,北京 100084;北京体育大学,北京 100084;太原理工大学,山西太原 030024;美国北卡罗来纳大学,北卡罗来纳27599【正文语种】中文【中图分类】G804.6前交叉韧带(ACL)损伤是体育运动中常见损伤之一,损伤后往往会严重影响患者的运动水平和生活质量[11]。
韧带重建后腱-骨愈合的研究进展
腱一骨愈合的过程比较复杂,基本过程是腱一骨愈合界面 纤维组织形成连接,新骨形成,骨向肌腱内长入,局部塑型改 造。在这一过程中,肌腱在骨髓道内需要经历坏死、重新血管 化、胶原纤维爬行替代、塑型等改变。腱一骨间愈合的过程实 际就是移植物重建后止点的形成过程。韧带或者腱的止点根 据其结构不同町以分为直接止点(纤维软骨止点,fibrocaai. 1aginous entheses)和间接止点(纤维止点,fibrous entheses)。直 接止点多位于十骺端.有纤维组织、纤维软骨、钙化软骨、骨 组织典型的四层结构。纤维软骨和钙化软骨之间有嗜碱性染 色的潮线。Weiler等…利用羊自体跟腱移植重建ACL,表现 为直接愈合。间接止点则为骨、钙化的纤维软骨、纤维软骨、
5 BergEE,PollardME。XansO,et a1.Interartieular bone tunnel healing IJ].Arthroseopy,2001,17(2):189-195
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《2024年骨髓间充质干细胞源性外泌体通过上调Wnt3a促进软骨细胞再生、修复》范文
《骨髓间充质干细胞源性外泌体通过上调Wnt3a促进软骨细胞再生、修复》篇一骨髓间充质干细胞源性外泌体通过上调Wnt3a促进软骨细胞再生与修复的机制研究一、引言随着再生医学的飞速发展,干细胞源性外泌体在组织修复和再生领域的应用日益受到关注。
骨髓间充质干细胞(MSCs)作为一种具有多向分化潜能和免疫调节功能的细胞,其源性外泌体在促进软骨细胞再生与修复方面具有显著作用。
本文旨在探讨骨髓间充质干细胞源性外泌体如何通过上调Wnt3a,促进软骨细胞的再生与修复。
二、骨髓间充质干细胞源性外泌体的制备与特性骨髓间充质干细胞是一种能够自我更新并分化为多种细胞类型的多能性细胞。
通过特定的分离培养技术,可获取MSCs,并从中提取其外泌体。
这种外泌体含有多种生物活性分子,如蛋白质、RNA和酶等,具有促进细胞增殖、迁移和分化等作用。
三、Wnt3a在软骨细胞再生与修复中的作用Wnt信号通路在软骨细胞的发育和功能维持中起着重要作用。
Wnt3a作为Wnt信号通路的关键因子,能够促进软骨细胞的增殖和分化。
在软骨损伤修复过程中,Wnt3a的表达水平上升,有助于软骨细胞的再生与修复。
四、骨髓间充质干细胞源性外泌体对Wnt3a的调控作用研究表明,骨髓间充质干细胞源性外泌体能够通过上调Wnt3a的表达,促进软骨细胞的再生与修复。
外泌体中的某些生物活性分子能够与Wnt3a相互作用,激活Wnt信号通路,从而促进软骨细胞的增殖、迁移和分化。
此外,外泌体还能够降低炎症反应,为软骨细胞的再生与修复创造良好的微环境。
五、骨髓间充质干细胞源性外泌体促进软骨细胞再生与修复的机制1. 上调Wnt3a:骨髓间充质干细胞源性外泌体中的生物活性分子与Wnt3a相互作用,激活Wnt信号通路,从而促进软骨细胞的增殖和分化。
2. 抗炎作用:外泌体具有降低炎症反应的作用,减轻软骨组织的炎症损伤,为软骨细胞的再生与修复创造良好的微环境。
3. 促进细胞迁移:外泌体能够促进软骨细胞的迁移,使损伤部位的软骨细胞能够迅速迁移至损伤区域进行修复。
干细胞培养和三维支架用于软骨修复
干细胞培养和三维支架用于软骨修复张金龙(译);Neckar P【期刊名称】《中国康复》【年(卷),期】2024(39)5【摘要】膝关节软骨组织自我修复能力较低,因缺乏血管系统和有限的祖细胞浸润,故治疗选择有限。
本研究回顾了使用商业可用的无细胞吸收的支架,将培养/自体骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)固定在支架上的一期试验的一年随访结果。
这项前瞻性开放标签试验包括六名有膝关节软骨病变症状的患者。
从骨髓中提取自体富含血小板的血浆(PRP)。
将PRP应用于聚乙二醇和透明质酸(Chondrotissue)条带上,然后使用Tisseel纤维蛋白粘合剂将这种移植物粘附在病变处,六周后允许完全负重。
主要结局测量指标是Lysholm膝关节评分量表(Lysholm评分)、膝关节损伤和骨关节炎结局评分(KOOS)和疼痛视觉模拟量表(VAS)。
12个月时,Lysholm评分从平均53分提高到79.3分(P=0.03),代表临床症状从差改善至一般。
KOOS评分从平均47.8分提高到69.90分(P=0.03)。
VAS疼痛评分从34.3分降至20.8分(P=0.31)。
术后12个月MRI检查显示植入物固定和融合良好。
结论:对膝关节软骨损伤患者的研究发现,使用三维支架结合培养的干细胞治疗,可以在12个月内改善功能和疼痛。
【总页数】1页(P317-317)【作者】张金龙(译);Neckar P【作者单位】不详【正文语种】中文【中图分类】R68【相关文献】1.人转化生长因子β3基因转染KLD-12自组装纳米肽纤维支架三维培养前软骨干细胞2.模拟微重力培养骨髓间充质干细胞定向诱导复合改良纤维蛋白原支架修复兔关节软骨缺损3.骨髓间充质干细胞出现软骨细胞表型后与壳聚糖/胶原三维多孔支架的复合培养4.微重力三维动态诱导骨髓间充质干细胞复合可注射型支架材料Pluronic F-127修复关节软骨缺损5.梯度降解软骨支架材料应力刺激下与骨髓基质干细胞复合三维培养的实验研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
前交叉韧带损伤的防治-北医三院马勇
前交叉韧带损伤的防治全网发布:2012-11-14 21:59 发表者:马勇 (访问人次:8140)北京大学第三医院运动医学研究所马勇如需转载请标明作者及单位一、ACL损伤概述膝关节前交叉韧带(anterior cruciate ligament, ACL)位于关节内,起自股骨髁间窝外侧面后部, 向前、向远端、向内附着于胫骨平台髁间棘前部(图1)。
ACL主管膝关节前向稳定性及部分旋转、侧向稳定性,在体表无法触及,一般患者难以直接感知此韧带的损伤。
在国内,普通人群ACL损伤的发生率没有确切统计,专业女性运动员ACL 损伤的发生率为0.71% , 男性为0.29% , 女性为男性的2.37倍。
有报道称,美国每年有80,000-250,000人次ACL损伤事件的发生,其中,15-25岁的年轻患者占据50%以上;早在1996年,其疾病预防与控制中心(The Centers for Disease Control and Prevention)就称美国每年约施行100,000例ACL重建手术。
作者所在的北京大学第三医院运动医学研究所目前每年ACL的重建数量在1400例以上。
遗憾的是,相当多的ACL损伤患者得不到及时有效的治疗。
患者对此类损伤的严重性认识不足是一个原因;此外,临床医生对ACL损伤的认知不一也导致了一些患者未获及时有效的处理。
ACL损伤一般出现在体育运动中,橄榄球、篮球、足球、滑雪等项目尤其多见。
除了膝关节与他人碰撞致伤外,78%的ACL损伤为非接触性,常发生于落地、急停及暴力扭转等动作。
足球运动中,移位防守以及奔跑中踢球相对危险;篮球运动中,侧跳转身以及单腿落地相对危险;在滑雪运动中滑雪板前端受阻时,膝关节外翻旋转,是较为典型的ACL非接触性损伤机制(图2)。
急性损伤者多有膝关节肿胀,主要为关节积血所致,一般可在伤后数分钟至3小时内发生。
急性膝关节损伤(排除骨折者),出现膝关节积血者70%存在ACL损伤。