Mechanobiology of Skeletal Regeneration

软骨内骨化 膜内骨化 软骨发生 软骨 机械生物学 医学 再生(生物学) 骨愈合 解剖 极限抗拉强度 细胞生物学 生物医学工程 材料科学 生物 复合材料
作者
Dennis R. Carter,G. S. Beaupr�,Nicholas J. Giori,Jill A. Helms
出处
期刊:Clinical Orthopaedics and Related Research [Lippincott Williams & Wilkins]
卷期号:355S (355 Suppl): S41-S55 被引量:743
标识
DOI:10.1097/00003086-199810001-00006
摘要

Skeletal regeneration is accomplished by a cascade of biologic processes that may include differentiation of pluripotential tissue, endochondral ossification, and bone remodeling. It has been shown that all these processes are influenced strongly by the local tissue mechanical loading history. This article reviews some of the mechanobiologic principles that are thought to guide the differentiation of mesenchymal tissue into bone, cartilage, or fibrous tissue during the initial phase of regeneration. Cyclic motion and the associated shear stresses cause cell proliferation and the production of a large callus in the early phases of fracture healing. For intermittently imposed loading in the regenerating tissue: (1) direct intramembranous bone formation is permitted in areas of low stress and strain; (2) low to moderate magnitudes of tensile strain and hydrostatic tensile stress may stimulate intramembranous ossification; (3) poor vascularity can promote chondrogenesis in an otherwise osteogenic environment; (4) hydrostatic compressive stress is a stimulus for chondrogenesis; (5) high tensile strain is a stimulus for the net production of fibrous tissue; and (6) tensile strain with a superimposed hydrostatic compressive stress will stimulate the development of fibrocartilage. Finite element models are used to show that the patterns of tissue differentiation observed in fracture healing and distraction osteogenesis can be predicted from these fundamental mechanobiologic concepts. In areas of cartilage formation, subsequent endochondral ossification normally will proceed, but it can be inhibited by intermittent hydrostatic compressive stress and accelerated by octahedral shear stress (or strain). Later, bone remodeling at these sites can be expected to follow the same mechanobiologic adaptation rules as normal bone.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
胖胖完成签到 ,获得积分0
2秒前
白皮憨憨发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
义气玫瑰完成签到,获得积分10
4秒前
bean完成签到 ,获得积分10
9秒前
开朗醉波完成签到,获得积分10
9秒前
漂亮的麦片完成签到 ,获得积分10
10秒前
陌然浅笑发布了新的文献求助10
10秒前
鲁大海完成签到 ,获得积分10
14秒前
老程完成签到,获得积分10
16秒前
yellow完成签到,获得积分10
17秒前
lichunrong完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
自转无风完成签到,获得积分10
28秒前
chenxilulu完成签到,获得积分10
29秒前
蛀虫完成签到 ,获得积分10
31秒前
白皮憨憨完成签到,获得积分10
35秒前
ZZzz完成签到 ,获得积分10
35秒前
44秒前
45秒前
wsice111完成签到 ,获得积分10
48秒前
无奈山雁完成签到 ,获得积分10
49秒前
hhan发布了新的文献求助10
49秒前
kyle完成签到 ,获得积分10
57秒前
hyjcnhyj完成签到,获得积分10
58秒前
sdfdzhang完成签到 ,获得积分0
58秒前
58秒前
Lina完成签到,获得积分10
1分钟前
快乐的忆安完成签到,获得积分10
1分钟前
Crazyhhb完成签到,获得积分10
1分钟前
重要的灵完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
wq完成签到 ,获得积分10
1分钟前
夏末完成签到 ,获得积分10
1分钟前
烂漫香水完成签到 ,获得积分10
1分钟前
拓跋幻枫完成签到,获得积分10
1分钟前
liuyq0501完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
踏实谷蓝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 998
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
Testimonial Injustice and Trust 510
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
Fundamentals of Body MRI 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6638579
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8396568
关于积分的说明 17953631
捐赠科研通 5825027
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2967319
邀请新用户注册赠送积分活动 1942224
关于科研通互助平台的介绍 1857558