低频微动后转化生长因子β_1与胰岛素样生长因子在新骨组织中的表达研究

作者：喻鑫罡; 张先龙; 曾炳芳; 王小平

来源：中国修复重建外科杂志, 2006, 20(07): 685-689.

• 低频微动
• 胰岛素样生长因子1
• 转化生长因子β1
• 骨折端定位表达

目的研究转化生长因子β1(transforminggrowthfactorβ1,TGF-β1)与胰岛素样生长因子(insulin-likegrowthfactor,IGF-)在低频微动引起骨折间接愈合过程中的表达与意义。方法山东雌性高腿绵羊15只,行双侧胫骨中段横形截骨,形成2mm骨缺损,用带有微动装置的单边外固定支架固定。术后10d,随机选择一侧肢体为微动组,以频率1Hz,幅度0.25mm(30min/d)微动,4周结束;另一侧后肢不微动,为对照组。术后3、4和6周分别处死5只动物,应用免疫组织化学与RT-PCR检测骨痂组织中TGF-β1与IGF-的表达。结果免疫组织化学:术后3周,微动组TGF-β1在骨痂边缘的新生软骨细胞各区均有阳性表达,以增殖区最为显著;IGF-主要表达于软骨内骨化带边缘的成骨细胞,钙化并转化为新骨的软骨细胞与骨细胞中。对照组的相应区域,TGF-β1有少量表达,IGF-几乎无表达。4周,微动组新骨组织逐渐成熟,TGF-β1表达强度减弱,阳性信号主要位于细胞外基质与骨化带周围成骨细胞中;IGF-的表达趋于高峰,主要集中在新骨表面的成骨细胞、趋于成熟的骨细胞及趋于钙化的类骨质。对照组TGF-β1与IGF-仅有少量表达。6周,微动组TGF-β1的表达显著衰退,IGF-仍有适量表达,主要在新生骨小梁骨细胞中。对照组TGF-β1与IGF-仅有微量表达。微动组术后3、4周TGF-β1,3、4、6周IGF-吸光度(A)值与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.05)。RT-PCR电泳示:术后3、4周,微动组骨痂中TGF-β1与IGF-的mRNA有较高的表达量;对照组骨痂中TGF-β1、IGF-的mRNA有轻度表达。术后6周,微动组TGF-β1、IGF-的mRNA表达量显著降低,但仍略高于对照组。微动组术后3、4周TGF-β1,3、4、6周IGF-A值与对照组相比,差异有统计学意义(P<0.05)。结论低频微动在骨折愈合早期,可以促进TGF-β1与IGF-的表达。它们协同调节软骨内骨化的进程;后期主要由IGF-调节骨细胞的分化与类骨质的矿化,其可能更多的参与调节微动各个时期的细胞生物行为。

• 出版日期2006
• 单位上海交通大学