The tadpole is a critical stage in the amphibian life cycle and plays an important role during the transition from the aquatic to the terrestrial stage. However, there is a large gap in tadpole research, which represe...The tadpole is a critical stage in the amphibian life cycle and plays an important role during the transition from the aquatic to the terrestrial stage. However, there is a large gap in tadpole research, which represents a vital component of our understanding of the diversity and complexity of the life history traits of amphibians, especially their developmental biology. Some aspects of this gap are due to limited research approaches. To date, X-ray microcomputed tomography （micro-CT） has been widely used to conduct osteology research in adult amphibians and reptiles, but little is known about whether this tool can be applied in tadpole studies. Thus, we compared the results of two methods （the bone-cartilage double-staining technique and micro-CT） to study vertebrae in tadpole specimens. The results revealed no significant difference between the two methods in determining the number of vertebrae, and micro-CT represents a rapid, non-invasive, reliable method of studying tadpole vertebrae. When scanning tadpoles, voltage is the most critical of the scanning parameters （voltage, current and scan time）, and moderate scanning parameters are recommended. In addition, micro-CT performed better using specimens stored in 70% ethanol than those preserved in 10% formalin. Finally, we suggest that micro-CT should be more widely applied in herpetological research to increase specimen utilization.展开更多
背景:肌肉骨骼损伤和退行性疾病的手术治疗常涉及肌肉骨骼界面的重建,而实现肌肉骨骼界面与周围宿主组织的生物整合的关键是制造具有精确结构和不同材料的替代物。生物打印技术获得的人工组织可与天然肌肉骨骼界面组织具有相似的物理结...背景:肌肉骨骼损伤和退行性疾病的手术治疗常涉及肌肉骨骼界面的重建,而实现肌肉骨骼界面与周围宿主组织的生物整合的关键是制造具有精确结构和不同材料的替代物。生物打印技术获得的人工组织可与天然肌肉骨骼界面组织具有相似的物理结构和生物活性。目的:介绍肌肉骨骼界面组织的结构和生物功能特性,以及生物打印技术在肌肉骨骼界面重建中的应用。方法:由第一作者以"bioprinting,musculoskeletal interface,生物打印,肌肉骨骼界面"为关键词,检索2005至2019年期间PubMed、Web of Science、Springerlink、Medline、万方、CNKI数据库中的相关文献。初检文章201篇,筛选后对60篇文章进行分析。结果与结论:理想的生物打印肌肉骨骼界面移植物必须结构上与原界面组织相对应,以维持体内多变的生物力学环境;其次,植入之后必须保持这些植入物的生物活性,以开始修复和替换缺陷区域的功能。生物打印技术的发展为解决肌肉骨骼界面的重建带来了希望,但其仍然存在许多挑战:仿生功能性界面结构机械性能的提高、多个仿生结构的整合、生物打印结构的血管化,以及对力学刺激在界面组织发育和再生中的作用缺乏深入的研究。对于未来界面组织工程的研究方向,可以预料的是将种子细胞、细胞因子和基因治疗,以及生物反应器纳入界面组织工程支架中的一大热点,为解决界面组织整合这一难题提供创新性的解决方案。展开更多
目的以聚乳酸/聚羟基乙酸(poly-lactide-co-glycolide,PLGA)为载体,探讨重组人骨形成蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein2,rhBMP-2)在关节软骨修复方面的作用及可行性。方法将PLGA制成直径4mm,厚3mm的圆柱形,与rhBMP-...目的以聚乳酸/聚羟基乙酸(poly-lactide-co-glycolide,PLGA)为载体,探讨重组人骨形成蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein2,rhBMP-2)在关节软骨修复方面的作用及可行性。方法将PLGA制成直径4mm,厚3mm的圆柱形,与rhBMP-2复合(0.5mg/块),制备PLGA-rhBMP-2复合物。选取2月龄新西兰兔,抽取骨髓行原代及传代培养,调整细胞密度为2×107/ml,与PLGA共培养24h,制备PLGA-细胞复合物。另取2月龄新西兰兔72只,于双侧髌股关节股骨髁部制备直径4mm、深达髓腔的缺损。其中36只兔右侧缺损处植入PLGA-rhBMP-2复合物,为实验组;左侧植入PLGA,为单纯载体组;另36只兔左侧缺损不作任何处理,为空白对照组,右侧缺损处植入PLGA-细胞复合物,作为细胞组。术后4、8、12、24、36和48周取材,行大体、组织学观察以及组织学评分。结果术后动物均存活。术后4周,实验组和细胞组缺损内被半透明组织填充,触之柔软,表面较光滑,软骨细胞周围基质异染弱,新生软骨厚度较正常软骨厚;空白对照组和单纯载体组未见明显组织形成。8周,实验组和细胞组内新生组织呈白色,半透明,质较韧,表面平整,与周围正常软骨界限模糊;新生软骨细胞分布均一,但仍较正常软骨厚,PLGA已大部分降解,仅遗留少量颗粒;单纯载体组和空白对照组缺损明显,底部形成少量白色膜状组织。12、24周,实验组和细胞组缺损内完全充填白色半透明新生软骨组织,质韧,表面平整,与正常软骨界限消失,厚度接近正常软骨,与正常软骨连接良好,表面细胞平行排列,深层有纵向排列的倾向,呈团状,陷窝形成,但有别于正常软骨细胞;单纯载体组和空白对照组缺损边缘及底部形成少量软骨细胞,大部分为纤维组织。36、48周,实验组和细胞组新生软骨组织色稍发白,表面连续,欠平整,与正常软骨界限消失,未见滑膜增生;新生软骨厚度较正常软骨薄,软骨细胞周围基质异展开更多
背景:股骨头坏死出现新月征是病情进程的“分水岭”,修复和稳定骨-软骨界面对阻止病情继续进展和预防股骨头塌陷尤为重要。利用组织工程学同步修复、整合骨-软骨界面具有潜在优势。目的:综述探讨解决股骨头坏死软骨下分离的潜在适宜技...背景:股骨头坏死出现新月征是病情进程的“分水岭”,修复和稳定骨-软骨界面对阻止病情继续进展和预防股骨头塌陷尤为重要。利用组织工程学同步修复、整合骨-软骨界面具有潜在优势。目的:综述探讨解决股骨头坏死软骨下分离的潜在适宜技术。方法:检索1970年1月至2023年4月PubMed、Web of Science及中国知网、万方数据库中发表的相关文献,英文检索词:“Femoral head necrosis,Avascular necrosis of femoral head,Osteonecrosis of femoral head”等,中文检索词:“股骨头坏死,软骨下骨,软骨,软骨与软骨下骨整合”等,最终纳入114篇文献进行综述分析。结果与结论:①结构缺陷、缺血缺氧环境、炎症因素和应力集中可能造成股骨头坏死软骨下分离现象,软骨下骨分离会造成塌陷进展,并且可能与保髋手术失败相关,利用组织工程支架实现支架与骨-软骨界面的整合是治疗股骨头坏死软骨下分离的潜在方法之一。②目前的文献研究表明,多相、梯度支架和复合材料在促进骨、软骨细胞黏附与增殖,骨软骨基质的沉积方面均有提升,有助于支架与骨-软骨界面的整合,对治疗股骨头坏死软骨下分离有参考价值。③通过对支架表面进行修饰可以提高与界面整合的效率,但有各自不同的优缺点,提供不同环境的支架能够诱导同种间充质干细胞差异分化,有助于不同界面之间的整合。④未来有望应用于股骨头坏死软骨下分离的支架应为复合材料,具有梯度化和差异化的仿生结构,通过表面修饰和干细胞加载促进骨-软骨界面与支架的整合以实现治疗目的,但仍需进一步研究验证,而支架的降解速率与修复进度同步和不同界面之间的稳定性是未来需要解决的主要问题。展开更多
基金supported by the National Key Program of Research and Development,Ministry of Science and Technology (No. 2017YFC05 05202 granted to Jianping JIANG)the National Natural Science Foundation of China (No. 31172055 granted to Cheng LI and No. 31172174 granted to Feng XIE)
文摘The tadpole is a critical stage in the amphibian life cycle and plays an important role during the transition from the aquatic to the terrestrial stage. However, there is a large gap in tadpole research, which represents a vital component of our understanding of the diversity and complexity of the life history traits of amphibians, especially their developmental biology. Some aspects of this gap are due to limited research approaches. To date, X-ray microcomputed tomography （micro-CT） has been widely used to conduct osteology research in adult amphibians and reptiles, but little is known about whether this tool can be applied in tadpole studies. Thus, we compared the results of two methods （the bone-cartilage double-staining technique and micro-CT） to study vertebrae in tadpole specimens. The results revealed no significant difference between the two methods in determining the number of vertebrae, and micro-CT represents a rapid, non-invasive, reliable method of studying tadpole vertebrae. When scanning tadpoles, voltage is the most critical of the scanning parameters （voltage, current and scan time）, and moderate scanning parameters are recommended. In addition, micro-CT performed better using specimens stored in 70% ethanol than those preserved in 10% formalin. Finally, we suggest that micro-CT should be more widely applied in herpetological research to increase specimen utilization.
文摘背景:肌肉骨骼损伤和退行性疾病的手术治疗常涉及肌肉骨骼界面的重建,而实现肌肉骨骼界面与周围宿主组织的生物整合的关键是制造具有精确结构和不同材料的替代物。生物打印技术获得的人工组织可与天然肌肉骨骼界面组织具有相似的物理结构和生物活性。目的:介绍肌肉骨骼界面组织的结构和生物功能特性,以及生物打印技术在肌肉骨骼界面重建中的应用。方法:由第一作者以"bioprinting,musculoskeletal interface,生物打印,肌肉骨骼界面"为关键词,检索2005至2019年期间PubMed、Web of Science、Springerlink、Medline、万方、CNKI数据库中的相关文献。初检文章201篇,筛选后对60篇文章进行分析。结果与结论:理想的生物打印肌肉骨骼界面移植物必须结构上与原界面组织相对应,以维持体内多变的生物力学环境;其次,植入之后必须保持这些植入物的生物活性,以开始修复和替换缺陷区域的功能。生物打印技术的发展为解决肌肉骨骼界面的重建带来了希望,但其仍然存在许多挑战:仿生功能性界面结构机械性能的提高、多个仿生结构的整合、生物打印结构的血管化,以及对力学刺激在界面组织发育和再生中的作用缺乏深入的研究。对于未来界面组织工程的研究方向,可以预料的是将种子细胞、细胞因子和基因治疗,以及生物反应器纳入界面组织工程支架中的一大热点,为解决界面组织整合这一难题提供创新性的解决方案。
文摘目的以聚乳酸/聚羟基乙酸(poly-lactide-co-glycolide,PLGA)为载体,探讨重组人骨形成蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein2,rhBMP-2)在关节软骨修复方面的作用及可行性。方法将PLGA制成直径4mm,厚3mm的圆柱形,与rhBMP-2复合(0.5mg/块),制备PLGA-rhBMP-2复合物。选取2月龄新西兰兔,抽取骨髓行原代及传代培养,调整细胞密度为2×107/ml,与PLGA共培养24h,制备PLGA-细胞复合物。另取2月龄新西兰兔72只,于双侧髌股关节股骨髁部制备直径4mm、深达髓腔的缺损。其中36只兔右侧缺损处植入PLGA-rhBMP-2复合物,为实验组;左侧植入PLGA,为单纯载体组;另36只兔左侧缺损不作任何处理,为空白对照组,右侧缺损处植入PLGA-细胞复合物,作为细胞组。术后4、8、12、24、36和48周取材,行大体、组织学观察以及组织学评分。结果术后动物均存活。术后4周,实验组和细胞组缺损内被半透明组织填充,触之柔软,表面较光滑,软骨细胞周围基质异染弱,新生软骨厚度较正常软骨厚;空白对照组和单纯载体组未见明显组织形成。8周,实验组和细胞组内新生组织呈白色,半透明,质较韧,表面平整,与周围正常软骨界限模糊;新生软骨细胞分布均一,但仍较正常软骨厚,PLGA已大部分降解,仅遗留少量颗粒;单纯载体组和空白对照组缺损明显,底部形成少量白色膜状组织。12、24周,实验组和细胞组缺损内完全充填白色半透明新生软骨组织,质韧,表面平整,与正常软骨界限消失,厚度接近正常软骨,与正常软骨连接良好,表面细胞平行排列,深层有纵向排列的倾向,呈团状,陷窝形成,但有别于正常软骨细胞;单纯载体组和空白对照组缺损边缘及底部形成少量软骨细胞,大部分为纤维组织。36、48周,实验组和细胞组新生软骨组织色稍发白,表面连续,欠平整,与正常软骨界限消失,未见滑膜增生;新生软骨厚度较正常软骨薄,软骨细胞周围基质异
文摘背景:股骨头坏死出现新月征是病情进程的“分水岭”,修复和稳定骨-软骨界面对阻止病情继续进展和预防股骨头塌陷尤为重要。利用组织工程学同步修复、整合骨-软骨界面具有潜在优势。目的:综述探讨解决股骨头坏死软骨下分离的潜在适宜技术。方法:检索1970年1月至2023年4月PubMed、Web of Science及中国知网、万方数据库中发表的相关文献,英文检索词:“Femoral head necrosis,Avascular necrosis of femoral head,Osteonecrosis of femoral head”等,中文检索词:“股骨头坏死,软骨下骨,软骨,软骨与软骨下骨整合”等,最终纳入114篇文献进行综述分析。结果与结论:①结构缺陷、缺血缺氧环境、炎症因素和应力集中可能造成股骨头坏死软骨下分离现象,软骨下骨分离会造成塌陷进展,并且可能与保髋手术失败相关,利用组织工程支架实现支架与骨-软骨界面的整合是治疗股骨头坏死软骨下分离的潜在方法之一。②目前的文献研究表明,多相、梯度支架和复合材料在促进骨、软骨细胞黏附与增殖,骨软骨基质的沉积方面均有提升,有助于支架与骨-软骨界面的整合,对治疗股骨头坏死软骨下分离有参考价值。③通过对支架表面进行修饰可以提高与界面整合的效率,但有各自不同的优缺点,提供不同环境的支架能够诱导同种间充质干细胞差异分化,有助于不同界面之间的整合。④未来有望应用于股骨头坏死软骨下分离的支架应为复合材料,具有梯度化和差异化的仿生结构,通过表面修饰和干细胞加载促进骨-软骨界面与支架的整合以实现治疗目的,但仍需进一步研究验证,而支架的降解速率与修复进度同步和不同界面之间的稳定性是未来需要解决的主要问题。
