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目的:本研究以观察大鼠胫骨骨折后,在骨折愈合过程骨痂组织中FGFR3的表达情况;探索FGFR3在正常骨折中的调节作用及作用机制,判断FGFR3与骨吸收之间的关系;通过对大鼠胫骨组织进行PCR检测,从分子角度研究骨折状态下骨痂组织中FGFR3表达的差异和原位细胞凋亡的发生情况;研究FGFR3是否直接影响破骨细胞分化及功能,并试图阐明其具体作用机理。方法:购自兰州大学实验动物中心成年雄性SD大鼠60只,SPF级,体重100-150g左右,建立大鼠胫骨骨折模型:正常骨折组和FGFR3阻滞剂骨折组,每组30只,10%水合氯醛腹腔注射(3 ml/kg)麻醉,手术时根据角膜反射确定麻醉深度,麻醉后,行左侧胫骨髓内钢针内固定术,然后横向剪断胫骨,给予对照组大鼠腹腔注射FGFR3阻滞剂(PD173074),根据大鼠体重进行计算,每千克大鼠每天1毫克,连用3天,在骨折后3、5、7、14、21、28天各时间点每组各处死5只大鼠,行DR拍片检查,从影像学直观判断骨折愈合情况,取材,常规行冰冻切片,并做石蜡包埋,用于原位杂交、原位凋亡检测、TRAP染色及图像分析。结果:FGFR3阻滞剂骨折组X线摄片结果显示,骨折后第7d,骨折断端骨折线清晰可见。到14d,骨折线变模糊,骨折端出现明显的骨痂阴影,钙化骨痂明显可见。第21天,骨折断端之间已连接,骨痂膨大,密度增加。28d骨折线完全消失,骨折断端形成骨性连接,皮质骨重建明显。与正常骨折组做对照,骨折在中后期愈合明显提前。TRAP染色结果可见,正常骨折组骨折后3-5d骨折端肉芽组织中均无明显的TRAP阳性显色。骨折后7d时,骨折端附近膜内成骨处有部分破骨细胞显色。至14d,骨痂内大量新生的骨小梁周围TRAP阳性显色的破骨细胞明显可见,提示破骨细胞功能活跃。骨折后28d,骨痂内仍有大量TRAP阳性显色的破骨细胞。而FGFR3阻滞剂TRAP阳性显色的破骨细胞在同时间点均高于正常骨折组。原位杂交结果显示,FGFR3 mRNA阳性细胞表达率在正常骨折组在骨折后3d时较低(1.2±0.6%),到5d时明显升高(40.8±3.2%),7d时达到峰值(88.±6.0%),随后在骨折后14d时明显下降(8.6±1.8.0%),到28d时完全消失。光镜下观察可见,正常骨折组在骨折术后第3d,FGFR3 mRNA阳性表达的细胞在骨折断端的肉芽组织中没有检出,FGFR3 mRNA阳性表达细胞在术后第5d时检出,主要出现在软骨痂肥大前软骨细胞中,骨折后第7d,软骨细胞不断分化,FGFR3 mRNA阳性表达细胞在肥大前软骨细胞和肥大软骨细胞中呈强阳性表达。到骨折术后14d和28d,软骨细胞开始发生凋亡,软骨细胞被成骨细胞所取代,FGFR3阳性表达信号减弱,在硬骨痂细胞中均未检出FGFR3阳性表达信号。FGFR3阻滞剂骨折组的阳性细胞检出率明显低于正常骨折组,差异具有统计学意义(P<0.05)。荧光显微镜下观察可见,正常骨折组在骨折术后3d,血肿区和骨折端肉芽组织中几乎没有TUNEL阳性凋亡细胞。到骨折后5d,骨折端局部为以间充质细胞为主的TUNEL阳性凋亡细胞数量增多。骨折后第7d,位于软骨痂软骨内成骨部位,骨痂TUNEL阳性凋亡细胞非常明显,而新生骨小梁部位未见有阳性凋亡细胞。骨折后14d,软骨痂逐渐被硬骨痂所替代,TUNEL阳性凋亡细胞明显减少,新生骨内偶见少量骨细胞呈凋亡阳性反应。至骨折后28d,偶见个别成骨细胞呈阳性凋亡反应。对照组正常胫骨组织TUNEL阳性的凋亡细胞在同期高于正常骨折组。FGFR3阻滞剂骨折组的阳性细胞检出率明显高于正常骨折组,差异具有统计学意义(P<0.05)结论:根据本实验结果,我们可以得出以下结论:在骨折愈合过程中成纤维细胞生长因子受体3 (FGFR3)起着重要的作用,其主要是通过调节软骨细胞的中后期分化,参与调节破骨细胞的骨吸收功能,诱导肥大软骨细胞凋亡,抑制软骨内成骨,从而影响骨折愈合。