引言:急性髓细胞性白血病(AML)是由各种遗传改变引起的高度异质性恶性肿瘤,其特征是骨髓中未成熟的髓样爆炸的积累(BM)。AML细胞的这种异常生长破坏了正常的造血并改变BM微环境成分,从而建立了对白血病的利基支持。骨髓基质细胞(BMSC)在产生BM壁ni的基本要素(包括脂肪细胞和成骨细胞)方面起着关键作用。动物模型表明,BM微环境是由AML细胞显着重塑的,AML细胞将BMSC偏向于无效的成骨分化,并积累了骨化剂。然而,对AML细胞影响成骨的机制知之甚少。
抽象的客观类风湿关节炎(RA)是一种慢性炎症性疾病,会导致关节损伤,包括软骨降解和骨侵蚀。骨形态发生蛋白9(BMP9)是TGF-β超家族的成员,在成骨和组织修复中起关键作用。然而,其在RA中的骨侵蚀和炎症中的作用仍然不足。本研究旨在评估BMP9在RA中的治疗潜力,重点是其对骨骼破坏,成骨和炎症的影响。本研究的材料和方法,使用免疫组织化学,qRT-PCR和Western印刷物分析了来自RA和骨关节患者的滑膜组织中的BMP9表达。通过Micro-CT成像,组织学分析和临床评分,在CIA小鼠模型中评估了BMP9对骨骼破坏的治疗作用。成骨分化,而通过耐锈酸磷酸酶染色检查破骨细胞活性。荧光双标记用于跟踪新的骨形成。数据,并进行了适当的统计检验以确定显着性。在这项研究中,在RA患者的滑膜组织和CIA小鼠的踝关节中,BMP9表达显着下调。BMP9在CIA小鼠中的治疗改善了关节炎症,如肢体肿胀,下关节炎指数减少和改善的组织形态所示。此外,BMP9显着减轻了骨质流失,这可以通过骨矿物质密度和小梁结构增加证明。但是,BMP9处理并未明显影响破骨碎裂发生或骨吸收。BMP9还增强了骨矿化和形成,如矿物质的含量和骨形成率的提高所示。此外,BMP9促进了滑膜细胞的成骨分化,增强了碱性磷酸酶活性和矿物结节的形成。这些结果表明,BMP9对RA的关节炎症和骨质流失具有保护作用,这可能是通过促进骨形成而不会影响破骨细胞活性的。结论我们的研究得出的结论是,靶向BMP9减轻RA中的炎症并促进成骨的差异,强调BMP9是解决RA中骨骼破坏的有前途的治疗靶标。关键词BMP9,类风湿关节炎,成骨分化,骨骼破坏,炎症
tfrd已在中国广泛用于治疗骨质疏松症(OP)。然而,尚未完全阐明TFRD对OP的特定分子机制。我们以前的研究也证明了TFRD可以减弱OP,临床当量剂量为67.5mg/ kg/ d是TFRD治疗的有效剂量。因此,这项研究使用67.5mg/kg作为TFRD与多磁术结合使用的剂量,以研究TFRD在OP处理中的作用机理。这项研究的目的是进一步阐明基于宏基因组和代谢组分分析的TFRD的分子机制来治疗OP。在这项研究中,使用苏木精 - 欧洲蛋白(H&E)染色,微计算机断层扫描(Micro-CT)和骨矿物质密度(BMD)分析来观察TFRD对Ovariectomized(OVX)的药理作用(OVX)。随后,进行了多组学分析,包括宏基因组学,未靶向和短链脂肪酸(SCFAS)代谢组学,以识别TFRD的抗骨质疏松机制是否与肠道微生物和相关代谢物有关。我们的结果表明,TFRD可以改善OVX大鼠小梁骨的微观和密度。17种差异物种,主要来自Akkermansia,bacteroides和phascolatcoltcontocterium Genus,OVX在SCFA中有14种相关的差分代谢产物和乙酸与TFRD相反。此外,根据未靶向的代谢组学分析的结果,发现几种代谢途径,例如苯丙氨酸代谢,苯丙氨酸,酪氨酸和色氨酸生物合成,因此可能在TFRD中起重要作用。为了进一步研究肠道微生物群和相关代谢产物之间的关系,使用了长矛人的相关分析,并表明肠道菌群(如akkermansia粘膜粘膜)可能与几种代谢物和代谢途径密切相关。
在口腔和颌面外科手术领域中,骨组织的再生是一个关键的挑战,尤其是在涉及牙周缺陷,牙槽脊增加和牙科植入物放置的情况下。这些程序的成功通常取决于有效促进成骨的能力,同时管理软组织环境(Tan等,2021; Wu等,2019)。在牙周的细胞成分中,在这种复杂的生物学相互作用中出现了牙龈纤维细胞作为关键参与者(Parisi等,2024)。本研究旨在探索牙龈纤维细胞对由骨替代物质(BSM)介导的成骨过程的影响,并阐明了基本机制。在各种临床情况下,由于疾病,创伤或手术干预导致骨骼结构损失,BSM被广泛用于促进骨骼再生。这些材料充当破骨支架,为骨细胞附着,增殖和分化提供了表面。但是,BSM的有效性不仅取决于其物理特性,但也受到细胞微环境的显着影响(Chen等,2018)。牙龈纤维细胞是牙龈正常中的主要细胞类型,有助于牙周韧带的形成和维持,以及牙龈组织的整体完整性(Wielento等,2023)。Wnt/β -catenin信号通路是成骨细胞分化和骨形成的关键调节剂。这些细胞可以分泌多种细胞因子,生长因子和细胞外基质成分,这些细胞因子可能会影响其他细胞类型的行为,包括成骨细胞和破骨细胞(Parisi等,2024; Wielento et al。; Wielento等,2023; 2023; Fadl and Leask,20223; Wielento等人。最近的证据表明,牙龈纤维细胞可能会对由BSMS介导的成骨作用产生抑制作用,这可能是通过对骨形成至关重要的信号通路的调节(Ghuman等,2019)。异常激活或抑制此途径会导致骨重塑的失衡,从而导致过度的骨形成或骨质减少条件(Liu等,2022)。在BSM介导的成骨的背景下,牙龈纤维细胞与Wnt/β-蛋白途径之间的相互作用变得特别相关。我们的假设是牙龈纤维细胞可能会释放可溶性因子或参与细胞 - 细胞接触相互作用,从而干扰骨基元基因细胞中的Wnt/β -catenin信号传导,从而抑制其分化为成熟成骨细胞。为了解决这一假设,当前的研究将使用体外和体内模型研究牙龈纤维细胞对成骨的直接和间接作用。我们将评估关键成骨标志物的表达,已知可调节Wnt/β-加度蛋白途径的可溶性因子的分泌以及在BSMS存在下与牙龈纤维细胞共培养的骨基因细胞的功能反应。了解牙龈纤维细胞影响BSM介导的成骨的机制对于此外,我们将探讨目标干预措施消除牙龈纤维细胞的抑制作用的潜力,以增强BSMS的成骨潜力。
细胞内氧化应激,特别是通过活性氧 (ROS),在牵张成骨 (DO) 过程中的骨骼重塑中起着关键作用,DO 是一种广泛用于骨骼修复和再生的骨科技术。本研究旨在阐明 ROS 在促进骨形成和骨吸收方面的双重作用,重点研究其对成骨细胞和破骨细胞活动的影响。利用体外和体内模型,我们测量了 DO 不同阶段(潜伏期、牵张和巩固)的 ROS 水平,并分析了它们对细胞功能和信号通路的影响。结果表明,牵张阶段的中等 ROS 水平可增强成骨细胞分化和骨矿化,而过度的氧化应激则促进破骨细胞活动和骨吸收。组织学和生化分析表明,ROS 不仅影响 Wnt/β-catenin 和 NF- κB 通路,而且还与炎症和血管生成过程相互作用,进一步影响骨愈合结果。这些发现强调了维持最佳 ROS 平衡以最大程度提高治疗效果和减少 DO 并发症的重要性。此外,该研究还强调了抗氧化剂疗法调节 ROS 水平的潜力,为改善骨再生的临床结果提供了新策略。这项研究弥补了对骨生物学氧化应激理解的关键空白,并为有针对性的干预措施以增强骨骼愈合铺平了道路。
骨折延迟愈合 (DFH) 是骨折术后常见的并发症,其发病机制尚不完全清楚。本研究致力于研究 miR-656-3p 和骨形态发生蛋白 2 (BMP-2) 在 DFH 中的作用和潜在机制。研究招募了 94 名正常骨折愈合 (NFH) 患者和 88 名股骨颈 DFH 患者。使用 RT-qPCR 量化血清 miR-656-3p 和 BMP-2 表达,并使用 ROC 分析评估它们对 DFH 的诊断潜力。通过逻辑回归分析确定影响骨折愈合的因素。诱导 MC3T3-E1 细胞的成骨分化,然后利用 CCK-8、流式细胞术和成骨标志物的 mRNA 表达分析评估细胞增殖、凋亡和分化能力。通过荧光素酶报告基因检测验证了 miR-656-3p 和 BMP-2 之间的靶向关系。与 NFH 患者相比,DFH 患者的 miR-656-3p 水平显著升高,而 BMP-2 水平下降,两者的表达模式呈负相关。逻辑回归分析显示,miR-656-3p 和 BMP-2 是骨折愈合的影响因素,两者联合评估对 DFH 的预测价值更高。miR-656-3p 下调促进 MC3T3-E1 细胞增殖和分化,同时抑制细胞凋亡。BMP-2 被确定为 miR-656-3p 的靶点,当 BMP-2 表达受到抑制时,BMP-2 可抵消 miR-656-3p 下调的影响。miR-656-3p 通过靶向 BMP-2 来调节成骨细胞功能,为 DFH 的管理提供了新的治疗和诊断靶点。
成人间充质干细胞 (MSCs) 在再生医学中具有巨大的价值,因为它们具有自我更新、产生营养因子和表现出多谱系分化(如成骨、软骨、脂肪形成谱系)的潜力 [1,2]。这些干细胞可以从骨髓、脂肪组织、牙齿组织、真皮组织、脐带血和各种其他组织中分离出来 [2]。尽管 MSCs 不享有完全的免疫特权,但是同种异体 MSCs 表现出低免疫原性,同时具有强大的免疫调节作用 [2,3]。MSC 介导的免疫调节不依赖于主要组织相容性复合体 (MHC),它由多种旁分泌因子、细胞毒性 T 淋巴细胞 (CD8+ T 细胞)、自然杀伤 (NK) 细胞和各种其他细胞进行 [3,4]。 MSCs 可作为免疫系统的传感器和转换器,维持体内平衡,即在免疫系统功能低下或过度活跃时,它们会促进或抑制炎症过程 [5]。由于 MSCs 具有自我更新、低免疫原性和多向分化能力,因此在再生医学领域是一种很有前途的治疗方法。国际细胞治疗协会 (ISCT) 为 MSCs 的鉴定制定的三个标准之一是其在体外可分化为成骨细胞、脂肪细胞和软骨细胞 [6]。在此背景下,MSCs 的核心功能是免疫调节和成骨分化,由于免疫系统和骨骼系统之间存在复杂的相互作用,因此它们成为骨代谢和免疫系统的关键细胞 [7]。一方面,T 细胞和 B 细胞
钛(Ti)植入物以其机械可靠性和化学稳定性而闻名,这对于肉体再生至关重要。已经开发了各种形状控制和表面修饰技术,以增强生物学活性。尽管胶原蛋白/磷灰石骨微结构对机械功能,抗菌特性以及生物相容性,精确和多功能模式控制对重生微结构至关重要。在这里,我们开发了一种新型的成骨裁缝条纹 - 微图案MPC-TI底物,可诱导对定向骨基质组织的遗传水平控制。这种生物材料是通过微观图2-甲基丙酰氧甲基乙基磷酸胆碱(MPC)聚合物通过选择性光反应到钛(Ti)表面上产生的。Stripe-Micropatened MPC-TI底物建立了一个独特的细胞粘附界面,可通过肌动蛋白细胞骨架比对来稳健地诱导成骨细胞细胞骨架对准,并促进形成骨骼模拟骨骼的骨骼与方向的胶原蛋白/apatite consue。更多,我们的研究表明,通过激活Wnt/β -catenin信号传导途径,促进了这种骨比对过程,该途径是由强烈的细胞比对引导引起的核变形引起的。这种创新的材料对于个性化的下一代医疗设备至关重要,提供了高可定制性和骨微结构的积极恢复。调节细胞粘附和细胞骨架比对的创新方法激活了Wnt/β -catenin信号传导途径,对于骨分化和方向至关重要。的意义陈述:这项研究表明了一种新型的成骨剪裁条纹 - 微调Micropatened MPC-TI底物,该基材基于遗传机制诱导成骨细胞比对和骨基质方向。通过采用光反应性MPC聚合物,我们成功地微孔钛表面,创建了一种生物材料,从而刺激单向成骨细胞排列,并增强了天然骨模拟于天然骨模拟各向异性微观结构的形成。这项研究提出了第一种生物材料,该生物材料人为地诱导机械上各向异性骨组织的构建,并有望通过增强骨骼不同的诱导和方向来促进功能性骨骼再生 - 靶向骨组织的数量和质量。
摘要:成骨不全症 (OI) 是一种遗传性疾病,其特征是骨质疏松、骨质严重脆弱和骨矿物质密度降低。它主要是由基因突变引起的,例如负责合成 I 型胶原蛋白的 I 型胶原蛋白 α 1 链 (COL1A1) 和 I 型胶原蛋白 α 2 链 (COL1A2)。值得注意的是,90% 的 OI 病例是由显性遗传基因引起的,例如 COL1A1 或 COL1A2 ,而只有 10% 的病例是由 23 个隐性基因引起的。本综述总结了与不同类型 OI 相关的基因。本综述还强调了周期性双膦酸盐治疗对 OI 患者的重要性,以改善骨矿物质量、活动性评分,降低骨折率并减少疼痛发作。本综述的目的是深入了解该疾病的管理政策,为临床医生/研究人员提供知识,帮助他们对 OI 类型进行分类,并最终寻找更有效的治疗策略。此外,本综述提供的信息可能有助于改善 OI 患者的管理、诊断准确性和治疗计划,以改善患者的预后。
通信:凯瑟琳·S·沙纳汉(Catherine M. Shanahan),博士,詹姆斯·布莱克中心(James Black Center),125 Coldharbour Land,London SE5 SE5 9NU,英国,电子邮件Cathy.shanahan@kcl.ac.ac.uk;或Andrew M. Cobb,BHF研究卓越中心,心血管医学与科学学院,伦敦国王学院,英国詹姆斯黑人中心,电子邮件andrew.cobb@kcl.ac.uk https://www.ahajournals.org/doi/suppl/10.1161/atvbaha.120.315206。有关资金和披露的来源,请参见第1356页。©2020作者。动脉硬化,血栓形成和血管生物学代表美国心脏协会,Inc。发表。这是根据Creative Commons归因许可条款的开放访问文章,该条款允许在任何媒介中使用,分发和复制,前提是适当地引用了原始作品。