关节软骨,覆盖骨骼移动的末端的坚固滑动组织,如果受伤[1,2],并且这种软骨缺陷可能会自行愈合,并且这种软骨缺陷可能会引发骨关节炎(OA)的发展,这是一种临床和社会经济上的衰老。[3]在不同类型的局灶性病变中,较小的软骨缺陷尤为重要,因为它们在患者中非常普遍。[4]骨髓刺激技术(例如微生物)是当前最优选的表面程序之一[5],可在局部用软骨活性的间充质基质细胞(MSC)局部重新填充此类病变,该病变是从软骨下骨起源的。[6]由于其(骨)软骨分化而产生的修复组织的机械质量降低,并且随着时间的流逝而退化,[7]可能会扩展到以前不影响的关节隔室的部分,最终可能导致膝盖OA。[3,8]
骨骼发育始于未分化的间充质细胞的凝结,这些细胞为原始中的未来骨骼树立了框架。在内侧软骨途径中,凝结内的间充质细胞分化为SOX9依赖性机制中的软骨细胞和细胞细胞。然而,凝结外的间充质细胞的身份以及它们如何参与开发骨骼的身份仍然没有固定。在这里我们表明,凝结围绕的中囊细胞有助于软骨和peri骨,可稳健地产生骨细胞,成骨细胞和骨髓基质细胞,在发育中的骨骼中。E11.5处PRRX1-CRE标记的肢体间充质细胞的单细胞RNA-seq分析表明,Notch效应子HES1以相互排他性的方式表达,Sox9在前凝结中表达。分析Notch信号传导报告基因CBF1:H2B-Venus表明邻二碳的间充质细胞在缺口信号传导中活跃。使用HES1-creer确定的在E10.5时Sox9 +凝结周围的HES1 +早期间质细胞的在E13.5处有助于软骨和per骨,随后成为生长板软骨细胞的生长板和细胞的细胞,并在E13.5处有助于软骨和cor骨的细胞,并在e13.5处有助于软骨和细胞的细胞,并在e13.5处有助于,并在e13.5上有助于。骨头。 相比之下,HES1 +在E10.5时Sox9 +凝结周围的HES1 +早期间质细胞的在E13.5处有助于软骨和per骨,随后成为生长板软骨细胞的生长板和细胞的细胞,并在E13.5处有助于软骨和cor骨的细胞,并在e13.5处有助于软骨和细胞的细胞,并在e13.5处有助于,并在e13.5上有助于。骨头。 相比之下,HES1 +在E13.5处有助于软骨和per骨,随后成为生长板软骨细胞的生长板和细胞的细胞,并在E13.5处有助于软骨和cor骨的细胞,并在e13.5处有助于软骨和细胞的细胞,并在e13.5处有助于,并在e13.5上有助于。骨头。相比之下,HES1 +
Tillgren V 、Ho JCS、Önnerfjord P、Kalamajski S。新型富含亮氨酸的小蛋白软骨粘连素样 (CHADL) 在软骨中表达并调节软骨细胞分化。生物化学杂志。2015 年;290(2):918-925。doi: 10.1074/jbc.M114.593541。Styrkarsdottir U 等人。全基因组测序确定了与髋关节骨关节炎高风险相关的 COMP 和 CHADL 中的罕见基因型。自然遗传学。2017 年;49(5):801-805。doi: 10.1038/ng.3816。D'Costa S、Rich MJ、Diekman BO。由纯合敲除细胞周期抑制剂 p21 的原代人类软骨细胞制成的工程软骨。正在出版,《组织工程》。
摘要。背景/目标:软骨组织工程已普遍应用于关节软骨缺陷的治疗中,因为它在产生功能性工程软骨方面比传统方法更有效。尽管人类骨髓衍生的间充质干细胞(BM-MSC)的软骨分化已经很好地确定,但通常伴随着不希望的肥大。Ca 2+ /钙调蛋白依赖性蛋白激酶II(CAMKII)是离子通道途径中的至关重要的介体,已知与软骨肥大有关。因此,这项研究旨在通过抑制CAMKII激活来减少BM-MSC的肥大。材料和方法:在有或没有CAMKII抑制剂的软骨诱导下,在三维(3D)支架中培养BM-MSC,KN-93。培养后,研究了软骨发生和肥大的标记。结果:浓度为2.0μm的KN-93对BM-MSC的生存能力没有影响,而CAMKII的激活被抑制。与未处理的BM-MSC相比,第28天的Sry-box转录因子9和Aggrecan的表达显着上调。
转录因子 SRY 相关 HMG 盒 9 (Sox9) 对软骨形成至关重要。SOX9 内部和周围的突变会导致以骨骼畸形为特征的软骨发育不良 (CD)。尽管 Sox9 在此背景下的功能已被充分研究,但调节软骨细胞中 Sox9 表达的机制仍有待阐明。在这里,我们使用全基因组分析来识别位于负责 CD 的近端断点簇中的 2 个 Sox9 增强子。E308(位于 5′ 上游 308 kb)和 E160(位于 5′ 上游 160 kb)的增强子活性与 Sox9 表达水平相关,并且两种增强子在体外均表现出协同作用。虽然小鼠中的单个缺失没有明显影响,但同时缺失 E308 和 E160 会导致侏儒表型,同时软骨细胞中 Sox9 表达减少。此外,在 E308/E160 缺失小鼠中,肢体芽间充质细胞的骨形态发生蛋白 2 依赖性软骨细胞分化严重减弱。最后,我们发现在 E308/E160 缺失小鼠中,Sox9 基因上游的开放染色质区域被重组,以部分补偿 E308 和 E160 的缺失。总之,我们的研究结果揭示了软骨细胞中 Sox9 基因调控的机制,这可能有助于我们理解骨骼疾病的病理生理学。
抽象目标骨关节炎是一种复杂的疾病,具有巨大的公共卫生负担。基因组广泛的关联研究(GWAS)已经鉴定出数百个骨关节炎相关的序列变体,但是这些信号支撑的效应基因在很大程度上仍然难以捉摸。了解三维(3D)空间中的染色体组织对于以组织方式(例如,基因和调节元件之间的遥远基因组特征(例如,基因和调节元素之间)之间的长距离接触至关重要。在这里,我们生成了原发性骨关节炎软骨细胞的第一个整个基因组染色体构象分析(HI-C)图,并确定了该疾病的新型候选效应基因。方法从8例膝关节骨关节炎患者收集的原发软骨细胞进行了HI-C分析,以将染色体结构与基因组序列联系起来。然后将鉴定的环与骨关节炎GWAS结果和来自原发性膝关节骨关节炎软骨细胞的表观基因组数据结合在一起,以通过增强子启动子相互作用来鉴定与基因调节有关的变异。结果,我们确定了与77个骨关节炎GWAS信号相关的染色质环锚固中的345种遗传变异。例如,PAPPA与胰岛素类似生长因子1(IGF-1)蛋白的周转直接相关,而IGF-1是修复受损软骨细胞受损的重要因素。结论我们构建了第一张原代人软骨细胞的高图,并将其作为科学界的资源提供。Ten of these variants reside directly in enhancer regions of 10 newly described active enhancer- promoter loops, identified with multiomics analysis of publicly available chromatin immunoprecipitation sequencing (ChIP- seq) and assay for transposase- accessible chromatin using sequencing (ATAC- seq) data from primary knee chondrocyte cells, pointing to two new candidate effector genes SPRY4 and PAPPA(妊娠与血浆蛋白A)以及对已知参与骨关节炎的基因SLC44A2的进一步支持。通过将3D基因组学与大规模的遗传关联和表观遗传学数据相结合,我们确定了骨关节炎的新型候选效应基因,从而增强了我们对疾病的理解,并可以作为假定的高价值新型药物靶标。
doi:https://doi.org/10.56293/ijasr.2025.6304 IJASR 2025第8卷第8期,1月1日至2月1日ISSN:2581-7876摘要:软骨的再生是组织工程和重新生产药物的关键研究领域,并为其独特的结构和宗教质量的修复质量修复。当前,人们对软骨分化的机制有很大的了解,因此需要进一步探索。膜脂质筏是细胞膜中的动态微域,富含胆固醇和鞘脂,是信号转导和参与蛋白质分布以及细胞功能调节的关键平台。CD90(THY-1)是一种糖蛋白,该糖蛋白通过糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定在脂质筏上,该糖蛋白(GPI)广泛表达在间质干细胞(MSC)等细胞表面上,并调节细胞粘附,迁移和分化。最近的研究表明,脂质筏稳态和CD90在软骨形成过程中的协同作用,调节关节软骨的修复和再生。本综述总结了脂质筏和CD90有助于软骨形成的机制,重点是它们在信号通路调节中的核心作用及其对软骨分化的影响。此外,它突出了它们在软骨组织工程中的潜在应用。关键字:脂质筏,CD90(THY-1),软骨形成,信号转导,组织工程
抽象目标对人膝关节软骨组织的单细胞和空间转录组学分析,呈现全面的转录组景观和骨关节炎(OA) - 关键细胞群体。方法单细胞RNA测序和空间分辨的转录组技术已应用于表征从8个OA供体收集的人膝关节关节软骨的细胞异质性,以及3个非OA控制供体,总共有19个样本。新型的软骨细胞种群和感兴趣的标记基因通过免疫组织化学染色,定量实时PCR等验证。通过对公共可用的大量RNA测序数据和大规模基因组关联研究的综合分析来验证OA关键细胞群体。结果我们确定了33个细胞种群特异性标记基因,这些基因定义了11个软骨细胞种群,包括9个已知种群和2个新人群,即炎性软骨细胞种群(PERINFC)和炎性软骨细胞种群(INFC)。使其成为文献重要补充的新颖发现包括:(1)新型INFC激活介体MIF-CD74; (2)胸部软骨细胞(PREHTC)和肥厚软骨细胞(HTC)是潜在的OA关键细胞群体; (3)大多数与OA相关的差异表达基因都存在于关节表面和表面区域; (4)前纤维球软骨细胞(PERFC)种群是OA患者分层的主要原因,导致炎症相关的亚型和非炎症相关的亚型。结论我们的结果突出了INFC,PREHTC,PERFC和HTC作为靶向治疗的潜在细胞群。此外,我们得出的结论是,患者中这些细胞群体的分析可能用于对患者种群进行分层,以定义临床试验和精密医学的同类群体。
摘要:表型稳定的软骨移植物的植入可以代表修复骨关节炎(OA)软骨病变的可行方法。在本研究中,我们研究了调节骨形态发生蛋白(BMP),转化生长因子β(TGFβ)和人介素1(IL-1)信号级联对人骨骨髓基质细胞(HBMSC)中的效果 - 包含的丝绸丝绸纤维蛋白胶质素胶质素(Sf-Gelatin(Sf-Gelatin(Sf-Gelatin))。选定的小分子LDN193189,TGFβ3和IL1受体拮抗剂(IL1RA)与SF-G生物材料共轭,以确保持续释放,增加生物利用度和可打印性,并由ATR-FTIR,释放Kinetics和Hapre-Ftair,Kinetics和Hapor-fterirics确认。在OA诱导培养基中孵育具有软骨分化的HBMSC的3D生物打印构建体14天,并通过详细的QPCR,免疫荧光和生化分析进行评估。尽管供体之间的观察结果存在很大的异质性,但IL1RA分子说明了增强关节软骨成分表达的最高效率,从而减少了肥厚型标记物(由Genemania工具重新验证)的表达,并降低了HBMSCS的炎症分子的产生。因此,这项研究表明了一种新的策略,可以开发一种化学装饰,可打印和仿生的SF-G生物互联,以产生透明的软骨移植物,可抵抗获得OA性状,可用于治疗退化的软骨病变。关键字:骨关节炎,信号通路,软骨发生,丝质纤维素明胶生物学,3D生物打印,软骨细胞肥大
创伤后骨关节炎(PTOA)是一种多因素的软骨,滑膜和软骨下骨,导致直接关节外伤和创伤性损伤后的关节力学改变。目前没有针对PTOA的疾病改良疗法,而稳定关节的早期手术干预措施则不会停止疾病的进展。慢性疼痛和功能障碍对生活质量产生负面影响,并对受影响的患者造成经济损失。虽然多种机制在疾病进展中发挥了作用,但关节炎症是关键因素。撞击诱导的线粒体功能障碍和细胞死亡或创伤后的关节力学改变了炎性细胞因子从滑膜细胞和软骨细胞释放,软骨分解代谢,软骨变性,软骨变性,合成性炎,骨膜炎和结构骨骼病的复杂性。当前对疾病病理学基础的细胞和分子机制的理解已允许研究关节中针对独特凋亡和/或炎症过程的各种治疗策略。本综述提供了PTOA发病机理的炎症和凋亡机制的简洁概述,并确定了减轻疾病进展的潜在治疗靶标。我们突出显示了Ca 2+ /钙调蛋白依赖性蛋白激酶激酶2(CAMKK2),这是一种丝氨酸 /苏氨酸蛋白激酶,最近被鉴定出来在鼠和人类骨关节炎的发病机理中通过协调软骨细胞炎症反应和凋亡而发挥作用。鉴于其在调节巨噬细胞炎症信号传导和骨骼重塑方面的额外作用,CAMKK2成为一种有希望的疾病改良治疗靶标针对PTOA。