당뇨병성 골질환에서 피질공극의 진행 및 원인 (PREPT2D)

이 제안된 연구의 전반적인 목표는 제2형 당뇨병 환경에서 증가된 피질 다공성을 유발하는 근본적인 생물학적 과정을 조사하고 피질 다공성에 특별히 초점을 맞춘 인간 당뇨병성 뼈 질환의 종적 진화를 이해하는 것입니다. 연구자들은 T2D 환자의 모공 진행에 대한 최초의 종적 연구를 제안하며, 이는 새로운 결합된 고해상도 주변 정량적 컴퓨터 단층 촬영(HR-pQCT) 및 조영 증강 자기 공명(CE MR) 이미징 접근법을 사용하여 수행될 것입니다. 연구자들은 기공 함량과 피질 내 기공의 공간적 분포를 특성화하기 위한 새로운 이미지 분석 접근법과 기공의 생체역학적 영향을 정량화하기 위해 마이크로 유한 요소(μFE) 분석을 사용할 것입니다.

T2D에서 취약성 증가의 근간이 되는 골질 결손은 완전히 이해되지 않았습니다. 조직 수준에서 재료 특성 및 골절 저항의 결함을 평가하는 연구가 진행 중입니다. 구조적 수준에서 증가된 피질 다공성은 T2D에서 골질의 명확하게 확립된 결손입니다. 다공성은 피질 조직의 강도, 강성 및 골절 인성의 주요 결정 요인이므로 T2D 관련 골격 취약성의 예방 또는 반전을 위한 중요한 목표를 나타냅니다.

T2D에서 증가된 피질 다공성을 유발하는 메커니즘은 알려져 있지 않습니다. 병적 다공성의 예방 또는 역전을 특별히 목표로 하는 치료법을 개발하기 위해 연구자들은 다공성의 생물학적 동인을 이해해야 합니다. 오늘날 이러한 생물학적 동인은 알려져 있지 않습니다. 치밀한 피질 내에서 큰 피질 기공의 형성은 뼈의 클러스터링과 Haversian 운하의 병합에 기인합니다. 내피질 경계에서 '섬유주화(trabecularization)' 또는 골수 공간 확장이 관찰된 피질 다공성의 증가를 유도하는 것으로 가정됩니다. 기공 공간 확장의 여러 메커니즘이 당뇨병성 뼈 질환에서 작용할 가능성이 있습니다.

증가된 골수 비만 및 손상된 미세혈관 건강은 T2D mellitus의 인식된 측면이며 병리학적 다공성의 발달과 관련이 있을 수 있습니다. 설치류 모델과 인간을 조사한 연구는 골수 지방 증가와 T2D의 연관성을 확립했습니다. (대조적으로 BMI 단독으로는 골수 지방과 연관성이 없는 것으로 나타났습니다.) 증가된 골수 지방은 낮은 골밀도(BMD) 및 빈약한 섬유주 미세구조와 관련이 있습니다. 연구자들은 또한 증가된 골수 지방이 BMD와 무관하게 척추 골절과 관련이 있음을 문서화했습니다. 단순한 수동 필러로서의 골수 지방의 역사적 개념은 골질의 역동적인 선수로서 이 지방 저장소에 대한 감사로 대체되었습니다. 지금까지 이 링크는 소주골 미세구조 측면에서 주로 연구되었습니다. 연구자들은 그것이 피질골 미세구조에서도 역할을 할 수 있다고 제안합니다. T2D의 미세혈관 합병증은 이 질병의 가장 심각한 징후 중 하나입니다. 진행성 질환에서 혈관신생 과정을 통한 신혈관형성은 망막병증 및 신장병증의 진행을 이끈다. 최근 연구에서는 미세혈관 병리학이 당뇨병에서 해면골의 질에도 영향을 미친다고 제안했습니다. 대부분의 다공성이 혈관을 포함하는 피질골에서 신생혈관 형성은 뼈 조직의 제거를 필요로 합니다. 따라서 연구자들은 미세혈관 병리가 T2D의 피질 미세구조 변화에 영향을 미칠 수 있다는 가설을 세웁니다.

병리학적 기공 공간의 내용은 기공 공간 확장의 동인을 나타낼 수 있으며 다공성 관련 골절을 예측하고 예방하기 위한 전략으로 이어질 수 있습니다. 기공 함량의 특성화는 골수강의 확장, 혈관 네트워크의 확장 또는 둘 다에 의한 기공 공간 확대를 나타낼 수 있습니다. 조사관이 변경된 골수 분포 또는 구성이 T2D의 다공성 증가와 관련이 있음을 발견한 경우 이는 골수강의 확장이 병리학적 다공성에 기여할 수 있음을 시사합니다. 이 경우 조사관은 지방-뼈 상호 작용의 새로운 주제, 특히: 1) 공통 다 능성 전구체에서 발생하는 조골 세포와 지방 세포 분화 사이의 균형; 및 2) 뼈 재형성에 대한 아디포카인의 작용. 조사관이 변경된 혈관 분포 또는 미세혈관 건강이 T2D의 다공성 증가와 관련이 있다고 판단하는 경우 이는 혈관 네트워크가 병리학적 다공성에 기여할 수 있음을 시사합니다. 이 경우 조사관은 혈관계와 피질골 리모델링 사이의 상호작용에 대한 향후 연구를 지시할 것입니다. 혈관계는 내피세포에서 방출되는 혈관활성 물질을 통해 골 재형성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 예를 들어, 사용하지 않는 상황에서 뼈 손실은 내피 세포에 의한 혈관활성 물질의 방출에 의해 달성되는 증가된 혈관 및 충혈과 관련됩니다. 연구자들이 증가된 피질 다공성의 가능한 메커니즘을 살펴봄에 따라 적절한 치료 전략이 명확해질 것입니다. 특히, 지방 대사와 관련된 증가된 다공성은 중간엽 줄기 세포 분화를 골모세포 형성으로 유도하거나 뼈 리모델링에 대한 아디포카인 작용을 조절하는 데 초점을 맞춘 개입을 나타낼 수 있습니다. 대안적으로, 미세혈관 손상으로 인한 증가된 다공성은 류마티스 관절염에서 신생혈관 형성 및 골 침식을 방지하기 위해 사용되는 혈관 조절제 또는 항혈관신생 요법의 조절을 나타낼 수 있습니다.