骨折是个沉重社会负担,特别是随着人口老龄化的到来,相关的骨折发病率和死亡率仍居高不下,促进骨修复,促进骨折的早期愈合,减轻相关并发症和社会负担变得尤为重要。促进骨修复的临床方向是确定骨修复受损的可能原因,以及找到可用于加速愈合过程的方法。在手术环境中进行局部植入和自体骨移植效果已经证明有效,但呈现一些并发症限制了应用。刺激骨细胞、成骨细胞和细胞外基质和微循环能够帮助新骨形成,使用钙制剂和维生素D可以增强骨密度,通常针对上述过程,通过作用于成骨细胞和直接增加成骨细胞活性,抑制破骨活动,是临床重要的研究方向。甲状旁腺激素（PTH）和与Wnt/β-连环蛋白信号通路相关的药物是两种抗骨质疏松症治疗方法,现已被证明可促进骨修复,但相关的机制和在不同部位及不同年龄段中的作用效果如何还是不是很清楚。人们普遍认为皮质骨和骨小梁是两个不同的结构,在骨修复过程中应该作为单独的对象处理。年龄是骨修复的不利因素。老年人通常具有更高的骨折风险,并且通常在骨修复期间经历并发症,例如延迟愈合和不愈合。本研究通过在相关基因小鼠和同窝野生小鼠中制作股骨骨损伤模型,然后通过注射PTH-34和他莫昔芬来激活甲状旁腺激素（PTH）和与Wnt/β-连环蛋白通路,观察两种信号通路在不同年龄的骨干和干骺端骨修复时的形态学变化和相关通路信号,以及成骨细胞,破骨细胞及微循环的变化,来探讨激活两种信号通路在不同年龄和不同部位中的促进骨修复作用的差异及其相关机制,为进一步在临床中处理不同年龄的患者和不同部位骨损伤时候,选择相关的药物提供指导。方法:第一部分:Wnt/β-连环蛋白活化和甲状旁腺激素在小鼠股骨骨干和干骺端骨修复早期的不同作用1.在Catnblox（ex3）小鼠和野生型小鼠股骨干骺端和骨干作单侧0.6mm皮质孔,建立骨损伤模型。2.腹腔内注射他莫昔芬和PTH1-34激活β-连环蛋白和PTH信号通路。3.在术后第3,6和14天,通过X射线和CT观察β-catenin和PTH信号通路对骨修复的影响,4.通过RT-PCR检测观察骨修复过程中骨损伤区域的β-catenin,LEF-1,PTH的mRNA表达水平。5.通过组织切片和免疫组化观察成骨细胞分子OCN,RUNX2的变化6.通过TRAP染色观察骨修复过程中的破骨细胞的变化第二部分:激活Wnt/β-连环蛋白信号通路在老年小鼠和成年小鼠股骨骨干骨修复早期的不同作用1.使用CatnbTM2Kem小鼠和Catnblox（ex3）成年和老年小鼠以及野生型成年和老年小鼠在股骨骨干作单侧0.6mm皮质孔,建立骨损伤模型。2.通过注射他莫昔芬激活和抑制β-连环蛋白。3.在术后第7,14和21天,通过X射线和CT观察激活和抑制β-catenin信号通路对骨修复的影响,4.通过RT-PCR检测β-catenin,LEF-1的mRNA表达水平。5.通过免疫组织化学染色观察血管生成的指标MMP9和VEGF和细胞的增殖和分化。6.通过TRAP染色观察骨修复过程中的破骨细胞的变化。第三部分:Wnt/β-连环蛋白和甲状旁腺激素在成年和老年雄性小鼠干干骺端骨修复早期的不同作用1.在Catnblox（ex3）成年（6月大）和老年（12月大）小鼠和野生型成年（6月大）和老年（12月大）小鼠的股骨干骺端转出0.6毫米单皮质孔。2.通过腹腔内注射他莫昔芬和PTH1-34,激活β-连环蛋白和PTH信号通路。3.在术后7、14和21天,X射线和CT观察了成年CA小鼠、成年PTH小鼠和成年WT小鼠;老年CA小鼠、老年PTH小鼠和老年WT小鼠的骨修复效果。4.RT-PCR检测β-连环蛋白、PTH1R和LEF-1的水平。5.通过免疫组织化学染色观察血管生成和成骨细胞。6.通过TRAP观察破骨细胞的变化。结果:第一部分:激活Wnt/β-连环蛋白比激活PTH信号通路对骨干骨修复有更好的效果1.在野生型小鼠中,干骺端骨修复的速度比骨干骨修复快,Micro-CT检查显示,术后第6天和第14天,干骺端损伤区域的BV/TV百分比高于骨干。2.激活Wnt/β-连环蛋白和PTH信号通路对干骺端骨修复都有促进作用,但两者之间没有统计学差异。X射线检查和三维重建图像,发现CA组和PTH组的干骺端骨修复速度快于野生型小鼠,特别是在术后6天。3.激活Wnt/β-连环蛋白比激活PTH信号通路对骨干骨修复效果更显著。X射线检查和3-D重建图像所示,CA组和PTH组的骨干的骨修复比WT小鼠更快。CA小鼠的骨干骨修复速度均快于PTH小鼠。CA组的骨干损伤区域的RUNX2阳性细胞的数量多于WT小鼠和PTH小鼠。PTH小鼠的骨干损伤区域的OCN阳性细胞多于WT小鼠和CA小鼠。CA组的骨干损伤区域的TRAP阳性细胞数少于WT小鼠和PTH小鼠。第二部分激活Wnt/β-连环蛋白信号通路在老年小鼠中促进股骨骨干骨修复效果比在成年小鼠中更明显1.成年WT小鼠的骨修复比老年WT小鼠快。在术后第7,14和21天检查成年和老年WT小鼠的骨损伤区域的X线图像、3D重建图像和H&E染色表明成年小鼠骨修复速度更快。RT-PCR检测显示成年小鼠β-catenin和LEF-1的mRNA的表达水平比老年小鼠高。2.激活Wnt/β-连环蛋白信号通路促进成年和老年小鼠的骨修复,在老年小鼠中的效果更为明显。X射线检查和三维重建图像显示,成年CA小鼠股骨修复速度快于成年WT小鼠,成人KO小鼠骨修复速度慢于成年WT小鼠;老年CA小鼠股骨骨修复速度快于老年WT小鼠,老年KO小鼠骨修复慢于老年WT小鼠,尤其是术后14天更为明显。老年组CA小鼠的BV/TV与WT小鼠的比值均高于成人组,说明在老年组中促进骨修复作用更为明显。3.激活Wnt/β-连环蛋白促进血管生成和细胞分化在老年鼠中更为明显在术后第14天,老年组中CA小鼠的β-连环蛋白,LEF-1和Osx的mRNA表达水平与WT小鼠的比值高于成年组。Masson染色显示成年CA小鼠和老年CA小鼠的缺损部位中的胶原纤维多于成年WT小鼠和老年WT小鼠。Fast Green/Safranin O染色显示四组的缺损部位都没有软骨形成。老年组CA小鼠的BrdU,MMP9,VEGF,RUNX2和OCN阳性细胞数与WT小鼠的比值高于成年组。第三部分:激活Wnt/β-连环蛋白比激活PTH信号通路在促进老年干骺端骨修复效果更显著1.CA成年小鼠和PTH成年小鼠的干骺端骨修复速度比成年野生型小鼠快,但两者之间没有统计差异。X线检查、微CT和HE染色检查表明,术后14天和21天CA成年小鼠和PTH成年小鼠骨损伤区域的BV/TV百分比没有统计学显著性差异。2.CA老年小鼠和PTH老年小鼠的干骺端骨修复速度高于WT老年小鼠,而且CA老年小鼠骨修复速度比PTH老年小鼠快。微CT检查表明,术后14天CA老年小鼠和PTH年老年小鼠的股骨骨损伤区域的BV/TV百分比高于WT老年小鼠,而且CA老年小鼠在术后14天和21天的BV/TV百分比则高于PTH老年小鼠。HE染色显示了同样趋势。3.CA成年小鼠和PTH成年小鼠骨损伤区域的血管生成相关因子VEGF,MMP9和成骨细胞相关因子RUNX2、OCN表达多于WT成年小鼠,但它们两者之间没有统计差异。4.CA老年小鼠和PTH老年小鼠骨损伤区域的血管生成相关因子VEGF,MMP9和成骨细胞相关因子RUNX2、OCN表达多于WT成年小鼠,而且在CA老年小鼠中的表达高于PTH老年小鼠。结论:1.在两个月大小鼠中,虽然发现激活β-连环蛋白和PTH信号通路促进干骺端和骨干的骨修复,但激活β-连环蛋白信号通路促进骨干骨修复的效果比激活PTH信号通路更显著。2.激活Wnt/β-连环蛋白信号通路促进成年（6月大）和老年（12月大）小鼠股骨骨干骨损伤区域的血管生成和细胞分化来促进骨修复,并且在老年小鼠中促进骨干骨修复作用比在成年小鼠中更明显。3.激活Wnt/β-连环蛋白信号和PTH信号通路均可促进成年（6月大）和老年（12月大）小鼠股骨干骺端骨修复,但在老年小鼠中激活β-连环蛋白可以比应用PTH获得更好的骨修复效果。