Введение
Глава 1. Обзор литературы 19
1.1.1 Функциональная анатомия, морфология костей скелета 19
1.1.2 Структурно-метаболическая характеристика костной ткани 21
1.1.2.1 Остеоид – органическая основа внеклеточного вещества костной ткани 21
1.1.2.2 Биоминерализация внеклеточного матрикса костной ткани 24
1.1.2.3 Молекулярные факторы регуляции костной ткани 27
1.1.2.4 Резидентные клетки костной ткани 30
1.2. Система ремоделирования костной ткани 34
1.2.1 Этапы ремоделирования 34
1.2.2 Клеточные и молекулярные компоненты, обеспечивающие резорбцию костной ткани 36
1.2.3. Модуляторы резорбции костной ткани 38
1.3 Взаимосвязь дифференцировки костной ткани и системы крови 44
1.4 Клинические синдромы при нарушениях ремоделирования костной ткани 51
1.5 Применение биосовместимых материалов в травматологии и ортопедии 63
1.5.1 Проблемы биоинтеграции искусственных материалов 63
1.5.2 Оценка влияния биосовместимых материалов на процессы ремоделирования костной ткани 70
Глава 2. Материал и методы исследования 84
2.1. Дизайн и методология исследования 84
2.2. Объект исследования 93
2.2.1 Дети и подростки, включенные в исследование дистантных маркеров ремоделирования костной ткани 93
2.2.2. Больные с несовершенным остеогенезом 99
2.2.3 Лабораторные животные 101
2.3. Материал исследования 101
2.3.1 Биологический материал 101
2.3.2 Культуры клеток in vitro 103
2.3.3 Характеристика модельных матриксов 105
2.4. Методы исследования 106
2.4.1. Скрининговый алгоритм клинической диагностики диспластического фенотипа подростков-спортсменов 106
2.4.2. Методы исследования in vitro 107
Определение содержания остеокальцина 107
Определение активности общей фракции кислой фосфатазы 108
Определение активности костной фракции щелочной фосфатазы 108
Определение активности общей и тартрат-резистентной форм кислой фосфатазы 108
Определение концентрации продуктов деградации коллагена I типа (С концевые телопептиды, Cross-laps) 109
Определение концентрации цитокинов 110
Определение концентраций ионов кальция, фосфора и калия 111
Иммуноцитохимическое определение экспрессии мембранных маркеров на прилипающих к пластику клетках 112
Иммуноцитохимические окрашивание прилипающих к пластику клеток на остеокальцин 112
Цитохимическая окраска прилипающих клеток на щелочную фосфатазу методом азосочетания по Beurstoun (1962) 113
Цитохимическая окраска прилипающих клеток на кислую фосфатазу методом азосочетания по A.Goldberg, T.Barka (1962) 113
Цитохимическая окраска прилипающих клеток на неспецифическую эстеразу по Леффлеру 113
Оценка экспрессии генов ССR5 и RANTES в мононуклеарах крови 113
Анализ частоты и спектра хромосомных аберраций 116
Проточная цитофлуорометрия погибших клеток и определение содержания активных форм кислорода 117
2.4.3. Костеобразование in situ 118
2.4.4. Компьютерная морфометрия видеоизображений клеток 119
2.4.5. Статистическая обработка результатов 120
Глава 3. Результаты собственных исследований 121
3.1. Характеристика дистантных маркеров метаболизма костной ткани в периферической крови у детей с различными типами её ремоделирования 121
3.2. Корреляции показателей метаболизма костной ткани и уровня цитокинов, модулирующих воспаление и ремоделирование кости в норме и при патологии 132
3.3. Характеристика дистантных маркеров метаболизма костной ткани в периферической крови у детей и подростков в условиях физической нагрузки 139
3.4. Характеристика дистантных маркеров метаболизма костной ткани периферической крови у пациентов с несовершенным остеогенезом 142
3.5. Морфофункциональный статус фетальных мезенхимных стволовых клеток, выделенных из легких человека, при краткосрочном in vitro культивировании в двумерной (2D) или трехмерной (3D) культуре 145
3.6. Цитологическая характеристика мононуклеарных лейкоцитов периферической крови в норме и при патологии 155
3.7. Морфофункциональный статус мононуклеарных лейкоцитов, выделенных из периферической крови здоровых доноров, в краткосрочной 2D- или 3D-культуре in vitro 157
3.8. Морфофункциональный статус мононуклеарных лейкоцитов периферической крови у пациентов с дисплазией соединительной ткани в краткосрочной 2D- или 3D-культуре in vitro 163
3.9. Молекулярные маркеры метаболизма костной ткани в супернатантах краткосрочной культуры мононуклеарных лейкоцитов крови подростков-спортсменов 172
3.10. Реакция костного мозга лабораторных животных на 3D-матриксы, имитирующие свойства минерального вещества регенерирующей костной ткани 177
3.10.1 Жизнеспособность миелокариоцитов в краткосрочной 2D- или 3D-культуре in vitro 177
3.10.2 Остеогенная активность 3D-матриксов, имитирующих свойства минерального вещества регенерирующей костной ткани, в тесте эктопического костеобразования 178
Глава 4. Обсуждение 181
Заключение 220
Выводы 231
Практические рекомендации 233
Список сокращений 234
Список литературы 236
