BMAL1缺失对小鼠骨折愈合影响的实验研究

钟研; 齐凤; 郑凝浩; 王鸿博; 薛徽

doi:10.20267/j.issn.2096-3807.2025.24.007

影像研究与医学应用 ›› 2025, Vol. 9 ›› Issue (24) : 28 -33. DOI: 10.20267/j.issn.2096-3807.2025.24.007

BMAL1缺失对小鼠骨折愈合影响的实验研究

钟研, 齐凤, 郑凝浩, 王鸿博, 薛徽

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摘要

目的:探讨昼夜节律关键基因BMAL1在小鼠骨折愈合过程中的作用。方法:构建40只BMAL1基因敲除(KO)与野生型(WT)小鼠股骨骨折模型,采用髓内钉固定,并在术后第7、14、21、28天取材。通过Micro CT三维重建,定量分析骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数目(Tb.N)、骨小梁间距(Tb.Sp)以及组织矿物密度(TMD),观察骨痂形成及骨结构变化。结合苏木精-伊红染色法与甲苯胺蓝染色,评估组织学水平的骨修复及软骨转化情况;并通过免疫荧光染色检测关键成骨与成软骨相关蛋白[骨桥蛋白(BSP)、Ⅱ型胶原(COL-Ⅱ)及抗聚集蛋白多糖(ACAN)]的表达差异。结果:BMAL1缺失显著延缓新骨形成。Micro-CT结果显示,KO组骨痂形成薄弱,在骨折愈合的第21天较WT组显示出软骨分化异常或不完全成熟;KO组的BV/TV、Tb.Th、Tb.N均低于WT组,Tb.Sp显著升高(P<0.05)。组织学结果表明,WT组在术后第14天已出现结构清晰的骨小梁及成熟软骨;而KO组仍以纤维组织为主,伴随炎症延长及软骨形成不足。第28天,WT组的骨痂基本完成骨化,KO组仍存在大量未骨化软骨。免疫荧光结果显示,BMAL1的缺失显著降低BSP、COL-Ⅱ及ACAN的表达水平。结论:BMAL1缺失会显著延缓骨折愈合,表现为骨痂形成不足、软骨转化受阻及成骨与成软骨相关蛋白表达下降。