《Journal of South American Earth Sciences》:A numerical terrain analysis of the morphodynamic evolution of shelf-edge landforms proximal to a modern fold belt (NW Cuba): Isostacy versus climate
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肩袖腱骨愈合中Scx+/Sox9+干细胞的调控机制及肩峰下囊 preserved对愈合的影响。通过大鼠模型单细胞测序和免疫染色,发现PDGFRα+和CD34+前体细胞在囊结构保留组中分化为Scx+和Scx+/Sox9+修复细胞,其三维排列更优,力学性能提升(6.8±1.9N vs 3.3±2.2N)。结论:囊结构保留促进Scx+和Scx+/Sox9+细胞向修复区迁移并增强愈合成熟。
田村慎太郎(Tanimura Shuntaro)| 徳永卓也(Tokunaga Takuya)| 川上淳(Kawakami Junki)| 蒂安·肖(Tian Xiao)| 小川光(Goshogawa Hikaru)| 津山智纪(Tsuyama Tomonori)| 黑杉龙树(Karasugi Tatsuki)| 山形和也(Yamagata Kazuya)| 宫本武(Miyamoto Takeshi)
日本熊本大学生命科学学院骨科手术系,熊本市中央区本庄1-1-1,邮编860-8556
摘要
背景
了解表达Scx和Sox9的附着相关前体细胞的起源和调控机制,有助于开发改善肩袖(RC)肌腱与骨骼内源性愈合能力的治疗方法。本研究探讨了Scx+/Sox9+细胞在肩袖愈合过程中的特征,并评估了肩峰下滑囊(SAB)保留对Scx+和Scx+/Sox9+前体细胞募集以及术后肩袖肌腱与骨骼愈合的组织学和生物力学成熟的影响。
方法
12周大的野生型Sprague-Dawley大鼠(n = 71只)和ScxGFP转基因大鼠(n = 6只)在肩袖肌腱切断后立即接受了单侧手术修复。实验使用了四种体内模型:完整肩袖、仅SAB损伤、保留SAB的肩袖修复以及切除SAB的肩袖修复。术后一周从修复性附着处和完整附着处分离出的细胞通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)进行分析。通过免疫染色检测前体细胞标记物(CD34、PDGFRα、Scx和Sox9)的表达情况。术后三周和六周时,对保留SAB和切除SAB的肩袖修复组进行了组织学和生物力学分析。
结果:scRNA-seq从完整组和保留SAB的组中鉴定出17个转录上不同的细胞簇。在对间充质细胞进行重新分类后,发现了四个不同的细胞群:Pdgfra+Cd34+间充质前体细胞、肌腱前体细胞、Scx+肌腱成纤维细胞以及Scx+/Sox9+附着前体细胞。谱系分析显示,Scx+和Scx+/Sox9+细胞由Pdgfra+/Cd34+间充质前体细胞分化而来。在免疫染色的完整附着组织中,PDGFRα+和CD34+细胞位于肩袖肌腱表面以及肱骨大结节处(该区域被认为是SAB层)。在修复性附着组织中,Scx+和Scx+/Sox9+细胞分布在骨与肩袖肌腱之间的修复区域,且在切除SAB的组中分布较为稀疏。二次谐波成像显示,切除SAB的组胶原纤维排列较差,生物力学性能也较弱。术后三周时,保留SAB的肩袖修复组表现出更高的断裂载荷(保留SAB组:6.8 ± 1.9 N vs. 切除SAB组:3.3 ± 2.2 N,P = 0.0004)和断裂应力(保留SAB组:1.1 ± 0.4 N/mm2 vs. 切除SAB组:0.5 ± 0.3 N/mm2,P = 0.0001)。
结论
在肩袖修复过程中,Scx+和Scx+/Sox9+附着相关前体细胞可能与肌腱-骨骼修复部位附近SAB中的内源性PDGFRα+和CD34+间充质干细胞/前体细胞有关。保留SAB有助于促进肩袖肌腱-骨骼修复后的早期组织学和机械成熟。
证据水平
基础科学研究;体内动物模型;微生物学