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成骨細胞凋亡導致骨小梁變薄!穿透式電子顯微鏡進行組織學分析

作者: 發布時間:2022-07-02 21:06:28點擊:7074

信息摘要:

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成骨細胞凋亡導致骨小梁變薄!穿透式電子顯微鏡進行組織學分析

在不同的生理、病理環境下多種類型的硬組織細胞也可發生凋亡。而先前體內及體外的實驗均已證實成骨細胞、
軟骨細胞及蝕骨細胞都有凋亡現象;在正常或病理性的骨骼中,骨細胞亦存在凋亡現象。這意味著骨轉換與可控的骨細胞死亡間存在功能上的聯繫。
骨細胞的凋亡亦可能破壞了骨細胞的機械性或創傷性感受器作用,延遲了受損骨組織的清除,進而增加骨折的風險。

相較骨細胞而言,成骨細胞的凋亡作用則較;不清楚。先前的研究顯示,隨著年齡的增長,成骨細胞的凋亡會導致細胞基質沈積減少及骨小梁變薄,
這些均是與年齡相關的骨喪失特征。先前對牽引性骨形成過程中細胞增殖的研究顯示,牽引速度可激發和影響細胞的增殖,
且再生過程中細胞群體的組成是不斷變化的,由此推測增殖和凋亡細胞的比例亦可能是變化的。因此,明確凋亡細胞的群體,

細胞死亡的時間週期以及影響凋亡過程的相關因素對理解凋亡過程是很重要的。此研究假設牽引性骨形成中細胞凋亡可能是骨再生過程的重要因素之一,
且再生組織中細胞的凋亡激發了快速的骨組織重建。而此研究目的便是驗證上述的假說。


材料與方法=====================================
實驗采用兔脛骨延長的動物模型,每天延長0.7 mm,歷時三週,每週拍攝X光片確定延長程度;且應用HE染色及穿透式電子顯微鏡進行組織學分析;TRAP(抗酒石酸鹽酸性磷酸酯合成酶)染色識別骨骼中的蝕骨細胞;應用TUNEL標記法(Terminal deoxynucleotidyl transferase(TdT)-mediated digoxingenin-dUTP nicked labeling TUNEL)進行DNA片段分析識別凋亡細胞。


結果=========================================
放射學及組織學分析顯示延長間隙可分;三區:

纖維中央區(FZ),X光片不顯影、初始礦化區(PMF)、新骨形成區(NBZ,包括已礦化的編織骨和板層骨)。

穿透式電子顯微鏡可對上述三區細胞凋亡的不同階段變化進行定性觀察。其中,成骨細胞凋亡的各階段變化均可看到,

尤以PMF和PMF與 NBZ的交界區凋亡的細胞數量最多。TUNEL標記法屬于半定量分析,以-、+、++及 +++四個等級來表示凋亡細胞的數量。

結果顯示,凋亡細胞主要分佈于纖維組織與礦化前緣新骨間的移行區,鄰近或粘附于中央區附近的新骨表面。在斷端附近的成熟骨組織上TUNEL標記則明顯減少。TRAP染色陽性的分佈區與TUNEL標記相似,同時蝕骨細胞的TRAP染色;陽性。
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