Growth Differentiation Factor 11 impairs titanium implant healing in the femur and leads to mandibular bone loss in both young and aged mice.

e

Abstract:

BACKGROUND:Growth differentiation factor 11 (GDF11), a secreted member of the TGF-β superfamily, has recently been suggested as an anti-aging factor that declines with age in the bloodstream, and restoration of the youthful level by administration of its recombinant protein could reverse age-related dysfunctions. However, its effects on titanium implant osseointegration and mandibular bone during aging remain unknown. METHODS:Two-month-old and 18-month-old C57BL male mice were given daily intraperitoneal injections of recombinant GDF11 (rGDF11) or vehicle for 6 weeks. Experimental titanium implants were inserted into femurs on the 4th week. Inhibition of GDF11 function was achieved by GDF11 antibody. Implant-bearing femurs were subjected to histomorphometric analysis and biomechanical evaluation. Mandibles were scanned with micro-CT and decalcified for histological measurements. RESULTS:In both young adult and aged mice, supraphysiologic GDF11 leads to a significantly decreased bone-implant-contact ratio (BIC) and peri-implant bone volume (BV/TV) at the histologic level and reduced resistance at the biomechanical level, indicating weakened implant fixation. Moreover, rGDF11 administration resulted in less trabecular bone volume and thinner cortical thickness in the mandible, which was further compromised in the old animals. In contrast, inhibition of GDF11 improved peri-implant bone healing in old mice. CONCLUSIONS:Rather than functioning as a rejuvenating factor, exogenous GDF11 negatively affects not only titanium implant healing but also mandibular bone in both young and old mice. In contrast, neutralization of endogenous GDF11 has positive effects on implant fixation in aged mice. Therefore, treatment aimed at elevating GDF11 activity should be cautiously reconsidered. This article is protected by copyright. All rights reserved.

生长分化因子 11 损害股骨中钛种植体愈合,导致年轻和老年小鼠下颌骨骨丢失。

c

摘要:

背景: 生长分化因子 11 (GDF11) 是 TGF-β 超家族的一个分泌成员,最近被认为是一种抗衰老因子,随着年龄的增长在血液中下降, 通过给予其重组蛋白恢复青春水平可以逆转年龄相关的功能障碍。然而,其对钛种植体骨结合和衰老过程中下颌骨的影响仍不清楚。 方法: 2 月龄和 18 月龄 C57BL 雄性小鼠每日腹腔注射重组 GDF11 (rGDF11) 或溶剂 6 周。第 4 周将实验性钛种植体插入股骨。通过 GDF11 抗体实现对 GDF11 功能的抑制。对种植体股骨进行组织形态计量学分析和生物力学评价。下颌骨行 micro-CT 扫描,脱钙进行组织学测量。 结果: 在年轻成年和老年小鼠中,超生理 GDF11 导致骨-种植体接触率 (BIC) 和种植体周围骨体积 (BV/TV) 显著降低在组织学水平和生物力学水平阻力降低,表明植入物固定减弱。此外,rGDF11 给药导致下颌骨骨小梁体积减少,皮质厚度变薄,这在老年动物中进一步受到损害。相反,抑制 GDF11 可改善老年小鼠种植体周围骨愈合。 结论: 外源性 GDF11 不仅对钛种植体愈合有负面影响,而且对年轻和老年小鼠的下颌骨也有负面影响,而不是作为一种恢复活力的因素。相比之下,内源性 GDF11 的中和对老年小鼠的植入物固定具有积极作用。因此,应谨慎重新考虑旨在提高 GDF11 活性的治疗。本文受版权保护。保留所有权利。

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JOURNAL OF PERIODONTOLOGY

研究方向:医学-牙科与口腔外科
IF:3.742
IF值的bai意思是影响因子。是汤森路透(duThomson Reuters)出品的期刊引证报告zhi(Journal Citation Reports,JCR)中的一项数据。 影响因子dao目前的计算方法是:IF=C/(M+N)。以2017年IF的计算为例,M为该期刊2015年发表的文章数量,N为该期刊2016年发表的文章数量,C为该期刊2015和2016年两年发表的文章在2017年这一年被引用的
出版周期: UNITED STATES
中科院分区:Q4 来稿接收率:约 % 审稿周期:一般,3-8周
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0022-3492
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The Journal of Periodontology publishes articles relevant to the science and practice of periodontics and related areas. Manuscripts are accepted for consideration with the understanding that text, figures, photographs, and tables have not appeared in any other publication, except as an abstract prepared and published in conjunction with a presentation by the author(s) at a scientific meeting, and that material has been submitted only to this journal.

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