远隔缺血后适应对老龄大鼠骨折愈合的影响及研究
2018-08-25周萌黄江安帅曹光磊沈惠良
周萌,黄江,安帅,曹光磊*,沈惠良
(1.北京积水潭医院骨科,北京 100035;2.首都医科大学宣武医院骨科,北京 100053)
随着年龄的增长,骨丢失与骨形成的平衡逐渐被打破,破骨细胞的作用增加,骨吸收作用增强以维持机体内血钙水平的稳定,同时伴随着骨小梁稀疏以及骨皮质逐渐变薄,最终造成骨的微观结构发生改变[1]。
骨骼的血供约占心输出量的10%,具有高度的血管化[2]。骨折时,骨组织和细胞处于低氧环境中,而骨折愈合就是在这种缺血缺氧的环境中发生发展。在骨发育和再生过程中,血管的新生起到了至关重要的作用[3-4]。我们之前的研究中提到,血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)与其受体结合后可以发挥一系列促血管生成反应[5]。但血管新生是多个生长因子共同参与的复杂过程,不仅仅是由单个生长因子决定的,而低氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)作为上游调控基因比单个基因效率更高[6]。
HIF-1α是调节氧稳态的核心转录因子,在骨折愈合过程中,HIF-1α通路的激活是骨骼再生所需的新血管生成的关键介质,是血管与骨形成替代的关键调节因子,有研究表明应用HIF激活剂可以起到改善骨愈合的治疗作用[7]。应用HIF-1α基因敲除的成骨细胞的小鼠骨折模型进行研究证实,当HIF-1α通路被激活时,成骨细胞的低氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)、碱性磷酸酶(alkaline phosphates,ALP )、骨钙素(osteocalcin,OCN)、I型胶原以及Runx2等表型增加,促进成骨功能;同时在HIF-1α的刺激下新生血管增加进而促进骨量、骨体积增加以及骨的形成[8-9]。
Zhao等[10]在2003年研究发现在再灌注的早期,经历短暂的缺血再灌注处理的缺血心肌可以减少梗死体积,并且据此提出了缺血后适应的概念。……
