Transskriptionsfaktor Runx2 i nekrotisk lårbenshovedvæv

Osteonekrose af lårbenshovedet (ONFH) er en destruktiv degenerativ sygdom, der kan udvikle sig til subchondral og artikulær facetbruskkollaps. Blandt foreslåede patologiske mekanismer, der ligger til grund for ONFH, har der været meget opmærksomhed på teorien om øget intraossøst tryk. Kernen i denne teori er en ubalance i osteoblast- og adipocytdifferentiering af knoglemarvs mesenkymale stamceller (BM-MSC'er). Forekomsten og udviklingen af ​​osteonekrose har været relateret til unormal metabolisme og differentiering af BM-MSC'er. Normale voksne BM-MSC'er kan differentiere til adipocytter og osteoblaster for at opretholde normal fysisk status. Som reaktion på eksogene stimuli (for eksempel brug af eksogene hormoner eller alkohol), ændres knoglemarvsmikromiljøet for at tillade flere BM-MSC'er at differentiere til adipocytter, hvilket fører til øget knoglemarvshuletryk, hvorved iskæmisk ONFH induceres.

Overekspression af Runx2, en osteoblast-specifik transkriptionsfaktor, kan øge osteoblastdifferentieringen af ​​BM-MSC'er, og derved styrke virkningerne af BM-MSC-transplantation for at reparere knogledefekter og nekrose. Ved at kontrollere ekspression af osteocalcin, et osteoblast-specifikt gen, kontrollerer Runx2 også osteoblastdifferentiering og funktion. Osteocalcin, en almindelig indikator, der bruges til at evaluere knogledannelse og konverteringshastighed, er en knoglemetabolismeregulerende faktor, der genereres og udskilles af osteoblaster; derfor anses det for at være en god markør for knoglefunktion. I en tidligere undersøgelse af Chen et al., blev syv patienter med glukokortikoid-induceret ONFH på Association Research Circulation Osseous (ARCO) Stage IV inkluderet som en eksperimentel gruppe, og syv patienter med lårbenshalsfraktur fungerede som kontrolgruppe. Immunhistokemisk farvning og kvantitativ polymerasekædereaktion (PCR) blev brugt til at detektere osteocalcinimmunreaktivitet og Runx2-ekspression i lårbenshoved- og halsvæv. De fandt ud af, at glukokortikoid-induceret ONFH sandsynligvis er tæt beslægtet med osteocalcin.

ONFH skyldes en afbrydelse af blodtilførslen til lårbenshovedet eller skadeforårsaget død af chondrocytter og knoglemarvskomponenter. Under efterfølgende reparationsprocesser stimulerer knoglemorfogenetiske proteiner (BMP'er) ikke kun BM-MSC'er til at differentiere til osteoblaster, men fremmer også osteoblastvækst; BMP-2 er nøglefaktoren, der regulerer knoglevævsdannelsen.

Sclerotintab efter ONFH er tæt forbundet med en ubalance i osteoklastaktivitet og differentiering. Osteoprotegerin kan hæmme knogleabsorption af modne osteoblaster og inducere apoptose af osteoblaster. Osteoprotegerin og dets ligandsystem er blevet bekræftet som nøglefaktorer, der regulerer osteoblastdannelse og differentiering, mens knogleabsorption spiller en vigtig rolle i patogenesen og behandlingen af ​​osteoporose, slidgigt og knogletumorer.

Så vidt vi ved, har der ikke været kontrollerede kliniske forsøg, der har undersøgt BMP, osteocalcin, osteoprotegerin eller i særdeleshed Runx2 messenger RNA (mRNA) ekspression i lårbenshovedvæv hos patienter med ONFH i Ficat trin III-IV og slidgigt. I dette ikke-randomiserede, parallelkontrollerede forsøg vil vi bruge real-time PCR (RT-PCR) til at detektere Runx2, BMP-2, BMP-7 og osteoprotegerin mRNA-ekspression i lårbenshovedvæv fra patienter med ONFH på Ficat trin III -IV. Samtidig vil vi påvise osteocalcin-immunreaktivitet ved hjælp af en immunhistokemisk farvningsmetode og sammenligne med slidgigtpatienter med det formål at afklare mekanismer for disse faktorer i knoglerekonstruktion post-ONFH.

Dataindsamling, styring, analyse og open access Dataindsamling: I henhold til forsøgsdesignet vil der blive formuleret en tabel til dataindsamling. Indsamlede data vil blive indlæst i en elektronisk database af professionelt personale, der anvender en dobbeltdataindtastningsstrategi.

Datahåndtering: Informations nøjagtighed vil blive kontrolleret, når alle rekrutterede patienter følges op. Databasen vil blive låst af den ansvarlige forsker og vil ikke blive ændret. Alle oplysninger vedrørende dette forsøg vil blive bevaret af Shengjing Hospital fra China Medical University, Kina.

Dataanalyse: Den elektroniske database videregives fuldt ud til en professionel statistiker til statistisk analyse.

Data åben adgang: Publicerede data vil være tilgængelige på www.figshare.com. Statistisk analyse Statistisk analyse vil blive udført af en professionel statistiker (blindet til gruppering) ved hjælp af SPSS 19.0-software. Hvis Runx2-, BMP-2-, BMP-7- og osteoprotegerin-mRNA-ekspression samt osteocalcinimmunreaktivitet i lårbenshoved og -hals hos patienter med ONFH og slidgigt er normalfordelt, vil en to-prøve t-test blive brugt til at sammenligne forskelle mellem grupperne. Hvis disse data imidlertid ikke er normalfordelt, vil en Mann-Whitney U-test blive brugt. Et niveau på P < 0,05 vil blive betragtet som statistisk signifikant.