大鼠颞下颌关节富锌髁突区域中的硫物种

我们采用同步辐射微X射线吸收近边结构谱（µ-XANES）结合微X射线荧光（µ-XRF）鉴定大鼠颞下颌关节（TMJ）髁突区域中包括生物金属锌（Zn）和非金属硫（S）（及其物种）在内的元素。从材料学角度，将生物金属锌和非金属硫的区域特异性空间定位与缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）（组织氧合的替代指标）相关联，可以为脆弱的软骨下界面提供锌特异性氧化还原途径的见解。使用光学显微镜绘制了锌、HIF-1α和富硫蛋白聚糖（PGs）的组织学定位。µ-XRF图谱结合位点特异性微X射线衍射（µ-XRD）图谱用于强调大鼠颞下颌关节髁突软骨下骨和骨中掺入锌的生物磷灰石。结果表明，锌、PG和HIF-1α组织学图谱与µ-XRF、µ-XANES和µ-XRD数据之间存在关联，并提供了对大鼠颞下颌关节髁突富锌区域中可能的生物硫物种的见解。空间定位的锌和硫强调了它们在细胞和组织功能中以区域特异性方式发挥作用。使用µ-XRF-XANES和µ-XRF-XRD确定了软骨-骨界面处的元素锌与有机和无机硫物种，以及从软骨下骨到髁突骨的富锌生物磷灰石的生物矿相。耦合的µ-XRF-XANES原位测量辅以µ-XRF-XRD原位测量和免疫组织化学，为大鼠颞下颌关节髁突中的区域特异性生物学途径提供了有价值的生物学见解。基于这些数据，我们提出了一种工作流程，以可靠地绘制和关联软骨、骨及其界面富锌区域内的硫物种。我们建议使用这种相关且互补的微光谱空间信息来对生物金属锌和非金属硫进行区域特异性定位，以深入了解颞下颌关节中可能的微解剖特异性氧化应激。