Transkripční faktor Runx2 v nekrotické femorální tkáni hlavy

Osteonekróza hlavice femuru (ONFH) je destruktivní degenerativní onemocnění, které se může rozvinout v kolaps subchondrální a kloubní fasetové chrupavky. Mezi navrhovanými patologickými mechanismy, které jsou základem ONFH, byla velká pozornost věnována teorii zvýšeného intraoseálního tlaku. Jádrem této teorie je nerovnováha v osteoblastové a adipocytové diferenciaci mezenchymálních kmenových buněk kostní dřeně (BM-MSC). Výskyt a rozvoj osteonekrózy souvisí s abnormálním metabolismem a diferenciací BM-MSC. Normální dospělé BM-MSC se mohou diferencovat na adipocyty a osteoblasty, aby si udržely normální fyzický stav. V reakci na exogenní podněty (například použití exogenních hormonů nebo alkoholu) se mikroprostředí kostní dřeně mění, aby umožnilo více BM-MSC diferencovat se na adipocyty, což vede ke zvýšenému tlaku v dutině kostní dřeně, a tím k indukci ischemického ONFH.

Nadměrná exprese Runx2, transkripčního faktoru specifického pro osteoblasty, může zvýšit osteoblastovou diferenciaci BM-MSC, a tím posílit účinky transplantace BM-MSC na opravu kostních defektů a nekrózy. Řízením exprese osteokalcinu, genu specifického pro osteoblasty, řídí Runx2 také diferenciaci a fungování osteoblastů. Osteokalcin, běžný indikátor používaný k hodnocení kostní tvorby a rychlosti konverze, je faktor regulující kostní metabolismus generovaný a vylučovaný osteoblasty; proto je považován za dobrý marker pro fungování kostí. V předchozí studii Chena et al. bylo sedm pacientů s glukokortikoidy indukovaným ONFH ve stadiu IV Association Research Circulation Osseous (ARCO) zahrnuto jako experimentální skupina a sedm pacientů se zlomeninou krčku femuru sloužilo jako kontrolní skupina. Imunohistochemické barvení a kvantitativní polymerázová řetězová reakce (PCR) byly použity k detekci imunoreaktivity osteokalcinu a exprese Runx2 ve tkáni hlavy a krku femuru. Zjistili, že glukokortikoidy indukovaný ONFH pravděpodobně úzce souvisí s osteokalcinem.

ONFH je výsledkem přerušení přívodu krve do hlavice femuru nebo odumřením chondrocytů a složek kostní dřeně způsobené poraněním. Během následných opravných procesů kostní morfogenetické proteiny (BMP) nejen stimulují BM-MSC k diferenciaci na osteoblasty, ale také podporují růst osteoblastů; BMP-2 je klíčovým faktorem regulujícím tvorbu kostní tkáně.

Ztráta sklerotinu po ONFH úzce souvisí s nerovnováhou v aktivitě a diferenciaci osteoklastů. Osteoprotegerin může inhibovat kostní absorpci zralých osteoblastů a indukovat apoptózu osteoblastů. Osteoprotegerin a jeho ligandový systém byly potvrzeny jako klíčové faktory regulující tvorbu a diferenciaci osteoblastů, zatímco kostní absorpce hraje důležitou roli v patogenezi a léčbě osteoporózy, osteoartrózy a kostních nádorů.

Pokud je nám známo, neproběhly žádné kontrolované klinické studie zkoumající expresi BMP, osteokalcinu, osteoprotegerinu nebo zejména Runx2 messenger RNA (mRNA) ve tkáni hlavy femuru u pacientů s ONFH ve stadiu Ficat III-IV a osteoartrózou. V této nerandomizované, paralelně kontrolované studii použijeme PCR v reálném čase (RT-PCR) k detekci exprese mRNA Runx2, BMP-2, BMP-7 a osteoprotegerinu ve tkáni hlavice femuru od pacientů s ONFH ve stadiu Ficat III -IV. Současně budeme detekovat imunoreaktivitu osteokalcinu pomocí metody imunohistochemického barvení a porovnávat s pacienty s osteoartrózou za účelem objasnění mechanismů těchto faktorů v kostní rekonstrukci po ONFH.

Sběr dat, správa, analýza a otevřený přístup Sběr dat: Podle návrhu pokusu bude formulována tabulka pro sběr dat. Shromážděná data budou vkládat do elektronické databáze odbornými pracovníky pomocí strategie dvojího zadávání dat.

Správa dat: Přesnost informací bude zkontrolována při sledování všech přijatých pacientů. Databáze bude uzamčena odpovědným výzkumníkem a nebude měněna. Všechny informace týkající se této studie budou uchovávány nemocnicí Shengjing z Čínské lékařské univerzity v Číně.

Analýza dat: Elektronická databáze bude plně zpřístupněna profesionálnímu statistikovi pro statistickou analýzu.

Otevřený přístup k datům: Publikovaná data budou k dispozici na www.figshare.com. Statistická analýza Statistická analýza bude provedena profesionálním statistikem (zaslepeným vůči seskupování) pomocí softwaru SPSS 19.0. Pokud jsou exprese mRNA Runx2, BMP-2, BMP-7 a osteoprotegerinu, stejně jako imunoreaktivita osteokalcinu v hlavici a krku femuru pacientů s ONFH a osteoartrózou normálně distribuovány, použije se k porovnání rozdílů dvouvzorkový t-test mezi skupinami. Pokud však tato data nejsou normálně distribuována, použije se Mann-Whitney U test. Hladina P < 0,05 bude považována za statisticky významnou.