• 1. 厦门大学附属东南医院/第九〇九医院骨科(福建漳州  363099);
  • 2. 厦门大学医学院(福建厦门  361102);
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目的通过轴向应力刺激促进骨再生,观察基质细胞衍生因子 1α/趋化因子 CXC 亚族受体 4(stromal cell-derived-factor-1α/cysteine X cysteine receptor 4,SDF-1α/CXCR4)信号通路变化,探讨轴向应力刺激促进骨再生的机制。方法取 72 只雄性新西兰大白兔,于右后肢胫骨近端内侧制备直径 8 mm 圆形皮质骨缺损并脱蛋白松质骨支架修复模型,随机分为 3 组(n=24)。A 组腹腔注射 PBS,B 组术肢给予应力刺激治疗+腹腔注射 PBS,C 组术肢给予应力刺激治疗+腹腔注射 CXCR4 拮抗剂(AMD3100)。术后 2、4、8、12 周,摄 X 线片并采用 Lane-Sandhu X 线评分标准评价骨愈合情况,取标本行 HE 染色观察新生骨组织及支架降解,免疫组织化学染色观察 VEGF、CXCR4 表达水平;4、8 周取标本 Western blot 检测 SDF-1α 及 CXCR4 蛋白表达水平;12 周行 Micro-CT 检查,计算新生骨体积及新生骨密度。结果X 线片检查示,除术后 2 周各组骨缺损区及支架无明显变化外,4、8 及 12 周时 B 组骨愈合评分均优于 A、C 组(P<0.05)。12 周时 Micro-CT 扫描可见 B 组骨缺损修复、髓腔再通,新生骨体积及骨密度均高于 A、C 组(P<0.05)。HE 染色显示,术后 4 周开始 B 组骨再生及支架降解均明显快于 A、C 组。免疫组织化学染色示,各组 VEGF 及 CXCR4 阳性表达均在 4 周时达峰值;各时间点 B 组 VEGF 及 CXCR4 表达量均显著高于 A、C 组(P<0.05)。Western blot 检测显示,4、8 周时 B 组 SDF-1α 与 CXCR4 表达量均显著高于 A、C 组(P<0.05)。结论轴向应力刺激促进骨再生可能与其促进骨缺损区组织高表达 SDF-1α,激活与其下游调控 BMSCs 募集的 CXCR4 信号有关。

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