代谢异常,例如糖尿病和肥胖症,会影响骨骼数量和/或骨骼质量。在这项工作中,我们在结构和组成方面表征了骨骼材料的特性,在新型的大鼠模型中,具有先天性瘦素受体(LEPR)缺乏症,严重的肥胖症和高血糖(2型糖尿病样的疾病)。股骨和来自20周龄的雄性大鼠的钙瓦里亚(顶部区域)被检查以探测由内软骨内和膜内骨化形成的骨骼。与健康对照相比,当通过微型计算的X射线断层扫描(Micro-CT)分析时,LEPR缺陷的动物在股骨微体系结构和钙形态学上显示出显着改变。特别是,骨体积减小的股骨较短,结合较薄的顶骨和较短的矢状缝合线,指向LEPR缺陷啮齿动物的骨骼开发延迟。另一方面,LEPR缺陷的动物和健康的对照表现出类似的骨基质组成,通过微观CT进行了组织矿物质密度,通过微CT的组织矿物质密度评估,通过数量的反向散射电子成像矿化程度,以及从拉曼低估图像中突破的各种指标。一些特定的微观结构特征,即股骨中的矿化软骨岛和顶骨的高矿化区域,在两组中也显示出可比的分布和特征。总体而言,尽管骨基质成分正常,但LEPR缺陷动物的骨微结构改变表明骨质质量受损。延迟的发育也与具有先兆LEP/LEPR缺乏症的人类的观察者一致,这使该动物模型成为转化研究的合适候选者。
骨折的愈合可能会变得异常,并导致骨折,进而对患者健康产生负面影响。了解为什么骨骼通常无法治愈的原因会使我们能够对患者的生活产生积极影响。虽然我们在裂缝修复的啮齿动物模型上拥有大量的分子数据,但人类与人类不一样。因此,仍然缺乏有关正常生理修复和骨无法分子差异的信息。这项研究旨在通过比较生理裂缝愈伤组织与两种不同的骨不连类型的差异表达的基因(DEG),即肥厚(HNU)和贫营养(ONU)之间的差异表达基因(DEG)来解决这一差距。RNA测序数据在每个样品中揭示了约18,000个基因。使用生理愈伤组织作为对照和肉骨样品作为实验组,生物信息学分析分别确定了HNU和ONU的67和81统计学意义的DEG。在HNU的67摄氏度中分别向上和下调。同样,在ONU的81度中,48和33分别向上和下调。此外,我们还确定了两个骨不连的样品之间的共同基因。 8(10.8%)上调,12(22.2%)下调。我们进一步确定了许多生物学过程,并具有几种具有统计学意义的生物过程。其中一些与肌肉有关,并且在两个骨不连的样品之间很常见。这项研究代表了了解人类肉瘤生物学中发生的全球分子事件的首次全面尝试。通过进一步的研究,我们也许可以破译可能针对治疗靶向的人骨骨折的异常愈合的新分子途径。
脑衍生的神经营养因子(BDNF)是一种神经营养蛋白,在中枢神经系统和周围组织中表达,受到GSα /CAMP途径的调节。在骨骼中,它调节成骨,并刺激骨化肿瘤(如多发性骨髓瘤)中的RANKL分泌和破骨细胞形成。纤维发育不良(FD)是由GSα基因的功能收益突变引起的罕见的骨骼遗传疾病,其中RANKL依赖性增强的骨吸收是骨骼脆弱性和临床发病率的主要原因。我们观察到BDNF转录本在人类FD病变中表达。具体而言,对从FD患者获得的活检进行的免疫定位研究揭示了成骨细胞中BDNF的表达,并且在纤维组织内的纺锤形细胞中的表现较低。因此,我们假设BDNF可以通过刺激RANKL分泌和骨吸收来在FD的发病机理中发挥作用。为了测试这种疗法,我们使用了人类疾病的EF1α-GSαR201C小鼠模型(FD小鼠)。Western印迹分析显示,与WT小鼠相比,FD小鼠的骨段中BDNF的表达更高,而小鼠FD病变中的免疫标记模式与在人FD中观察到的相似。用抗BDNF的单克隆抗体对FD小鼠进行处理,可减少纤维组织,以及股骨病变内的破骨细胞和骨爆炸的数量。这些结果揭示了BDNF是FD发病机理的新玩家,并且可以在FD骨骼病变中滋养破骨细胞生成的潜在分子机制。他们还建议BDNF抑制作用可能是减少FD中异常骨骼重塑的一种新方法。
骨架是身体的支撑性和保护器官。随着个体的年龄,其骨组织会经历结构,细胞和分子变化,包括衰老细胞的积累。外囊囊泡(EV)在通过细胞分泌组的衰老中起着至关重要的作用,并已发现骨骼中与年龄相关的功能障碍诱导或加速与年龄相关的功能障碍,并通过循环系统进一步促进其他身体系统表型的衰老。但是,这些效果及其潜在机制的程度尚不清楚。因此,本文试图概述当前对来自骨骼的EV中与年龄相关的变化的理解。讨论了电动汽车在骨相关细胞和其他身体部位之间介导的通信中的作用,并突出了骨骼在整个体衰老过程中的重要性。最终,希望对电动汽车与衰老的机械性之间的关系有更清晰的了解,可以作为骨骼和其他系统中与年龄相关的退行性疾病的新治疗策略的基础。
由于细胞抑制剂的肿瘤浓度不足,阻碍了实体瘤的有效全身药物治疗,因此需要开发智能局部药物输送系统。为了克服这个问题,我们证明了用于骨肉瘤治疗的基础药物阿霉素 (DOX) 表现出对纳米 (nHA) 和微米 (mHA) 尺寸的羟基磷灰石 (HA) 的可逆性增生。用 DOX 功能化的 nHA 颗粒被吞没在骨肉瘤细胞的溶酶体中,其中酸性微环境导致 DOX 和 HA 之间的结合中断。释放的 DOX 随后积聚在线粒体中,导致细胞饥饿、迁移减少和细胞凋亡。HA + DOX 输送系统还在患有骨肉瘤的小鼠身上进行了体内测试。通过 PET-CT 和增殖和凋亡标志物的免疫组织化学染色可以看出,通过 HA 颗粒局部输送 DOX 比对照组具有更强的肿瘤根除效果。这些结果表明,除了全身化疗外,辅助 nHA 可用作 DOX 细胞内输送的载体,以预防骨肉瘤手术切除后的肿瘤复发。此外,我们证明 nHA 颗粒是这种方法的关键,但 nHA 与 mHA 的组合可以提高与颗粒纳米材料相关的安全性,同时保持相似的治疗潜力。
生物材料是骨组织再生工程的优先因素。更好地模拟天然骨外基质基质(ECM)中的纳米结构,纳米bers,纳米管,纳米颗粒和水凝胶已成为有效的候选者,以产生相似的ECM和组织扫描剂。7,8,例如,管状纳米材料的碳纳米管通过精心策划的细胞和组织调节反应加速组织愈合和骨骼再生。9和纳米颗粒作为骨植入物的载体材料改善了植入物的骨整合,并降低了感染的风险。发现10个纳米颗粒可根据其大小,形状,组成和体外充电来调节骨骼重塑。同时,生物相容性,低毒性,生物降解性和纳米颗粒的精确靶向是评估体内安全性的关键因素。6,11此外,纳米颗粒在癌症的诊断和治疗方面取得了突破,并且为用于治疗癌症治疗的纳米颗粒开发了焦油的细胞标记。12因此,需要深入研究以提供基本支持,以选择最合适的纳米颗粒用于骨骼关系疾病治疗。本文回顾了骨组织工程中纳米颗粒的当前发展,研究进展
骨质疏松症(OP)是老年常见的退行性疾病,以骨量减少、骨组织结构破坏为特征。骨骼在人体中具有支撑机体、调节代谢、造血等重要作用,在整个机体的生命活动中起着至关重要的作用[1]。因此,骨代谢失衡可能导致OP,进而增加骨折的风险。根据国际骨质疏松基金会的数据,全球每年有超过890万人因OP而骨折,因此对OP疾病的研究至关重要。目前,研究人员正在探索OP的发病机制,寻找更有效的预防和治疗靶点。OP的治疗前景广阔,寻找增加骨形成和维持骨强度的方法,探索治疗靶点在骨发育中的作用及其调控机制,有望成为改善OP疾病的潜在新药靶点。OP是影响老年人生活质量的主要因素之一。临床上,抗骨质疏松药物通常包括促进骨量恢复的骨吸收抑制剂,包括雌激素、降钙素和双膦酸盐 [2]。治疗骨质疏松症的新型药物之一是地诺单抗,这是一种抑制 RANKL 并阻止破骨细胞发育的人源化单克隆抗体。OPG 是一种天然存在的 RANKL 假受体,是一种用于预防和治疗骨质疏松症的基因药物;它与 RANKL 结合以抑制破骨细胞形成,减缓骨量流失并增加骨矿物质密度。OPG 可增加骨矿物质密度并防止小鼠在失重状态下骨骼分解。OPG 已被证明可在小鼠静止不动时防止骨溶解并保持骨骼形成。半胱氨酸蛋白酶、组织蛋白酶 K (Ctsk) 抑制剂(如 Odanacatib (MK0822) 等)等具有骨骼保护作用。成骨细胞和破骨细胞都负责维持动态骨稳态和骨重建[3]。
记录并根据美国国家癌症研究所的《不良事件标准常用术语》(CTCAE 4.03 版)对术后 30 天内发生的不良事件进行分级。对 30 天后持续发生的事件进行跟踪直至解决或从发病开始跟踪 6 个月。安全性人群包括 65 名参与者。22%(65 名中的 14 名)的参与者发生了可能相关的不良事件。其中,3.1%(65 名中的 2 名)为血肿,3.1%(65 名中的 2 名)出现恶心,3.1%(65 名中的 2 名)出现肿瘤疼痛;7.7%(65 名中的 5 名)被描述为“其他”。1.5%(65 名中的 1 名)的参与者经历了以下每种情况:低血压、针头部位疼痛、胸腔积液、皮肤烧伤和冻伤以及呕吐。 65 名参与者中有 3 名(4.6%)各自出现一次 3 级或 4 级严重不良事件(腹痛、血肿和皮肤冻伤)。研究中没有与设备、程序或阿片类药物相关的死亡事件。