Transcriptiefactor Runx2 in necrotisch femurkopweefsel

Osteonecrose van de heupkop (ONFH) is een destructieve degeneratieve ziekte die zich kan ontwikkelen tot instorting van het subchondrale en articulaire facetkraakbeen. Onder de voorgestelde pathologische mechanismen die ten grondslag liggen aan ONFH, is veel aandacht besteed aan de theorie van verhoogde intraossale druk. De kern van deze theorie is een onbalans in osteoblast- en adipocytdifferentiatie van mesenchymale stamcellen in het beenmerg (BM-MSC's). Het optreden en de ontwikkeling van osteonecrose is in verband gebracht met een abnormaal metabolisme en differentiatie van BM-MSC's. Normale volwassen BM-MSC's kunnen differentiëren in adipocyten en osteoblasten om de normale fysieke status te behouden. Als reactie op exogene stimuli (bijvoorbeeld het gebruik van exogene hormonen of alcohol), verandert de micro-omgeving van het beenmerg waardoor meer BM-MSC's kunnen differentiëren tot adipocyten, wat leidt tot verhoogde druk in de beenmergholte, waardoor ischemische ONFH wordt geïnduceerd.

Overexpressie van Runx2, een osteoblast-specifieke transcriptiefactor, kan de osteoblastdifferentiatie van BM-MSC's verhogen, waardoor de effecten van BM-MSC-transplantatie om botdefecten en necrose te herstellen worden versterkt. Door de expressie van osteocalcine, een osteoblastspecifiek gen, te beheersen, regelt Runx2 ook de differentiatie en het functioneren van osteoblasten. Osteocalcine, een algemene indicator die wordt gebruikt om botvorming en conversiesnelheid te evalueren, is een botmetabolisme-regulerende factor die wordt gegenereerd en uitgescheiden door osteoblasten; dus wordt het beschouwd als een goede marker voor botfunctie. In een eerder onderzoek door Chen et al., werden zeven patiënten met glucocorticoïde-geïnduceerde ONFH bij Association Research Circulation Osseous (ARCO) Stage IV opgenomen als een experimentele groep en dienden zeven patiënten met een femurhalsfractuur als controlegroep. Immunohistochemische kleuring en kwantitatieve polymerasekettingreactie (PCR) werden gebruikt om osteocalcine-immunoreactiviteit en Runx2-expressie in heupkop- en nekweefsel te detecteren. Ze ontdekten dat door glucocorticoïden geïnduceerd ONFH waarschijnlijk nauw verwant is aan osteocalcine.

ONFH is het gevolg van een onderbreking van de bloedtoevoer naar de heupkop of door letsel veroorzaakte dood van chondrocyten en beenmergcomponenten. Tijdens daaropvolgende herstelprocessen stimuleren botmorfogenetische eiwitten (BMP's) niet alleen BM-MSC's om te differentiëren tot osteoblasten, maar bevorderen ze ook de groei van osteoblasten; BMP-2 is de belangrijkste factor die de vorming van botweefsel reguleert.

Verlies van sclerotine na ONFH hangt nauw samen met een onbalans in osteoclastactiviteit en -differentiatie. Osteoprotegerine kan botabsorptie van rijpe osteoblasten remmen en apoptose van osteoblasten induceren. Osteoprotegerine en zijn ligandsysteem zijn bevestigd als sleutelfactoren die de vorming en differentiatie van osteoblasten reguleren, terwijl botabsorptie een belangrijke rol speelt bij de pathogenese en behandeling van osteoporose, osteoartritis en bottumoren.

Voor zover wij weten, zijn er geen gecontroleerde klinische onderzoeken geweest naar BMP, osteocalcine, osteoprotegerine of, in het bijzonder, Runx2 messenger RNA (mRNA)-expressie in heupkopweefsel van patiënten met ONFH in Ficat Stadium III-IV en artrose. In deze niet-gerandomiseerde, parallel gecontroleerde studie zullen we real-time PCR (RT-PCR) gebruiken om Runx2-, BMP-2-, BMP-7- en osteoprotegerine-mRNA-expressie te detecteren in heupkopweefsel van patiënten met ONFH in Ficat Stage III -IV. Tegelijkertijd zullen we osteocalcine-immunoreactiviteit detecteren met behulp van een immunohistochemische kleuringsmethode, en vergelijken met artrosepatiënten om de mechanismen van deze factoren in botreconstructie na ONFH te verduidelijken.

Dataverzameling, beheer, analyse en open access Dataverzameling: Volgens de proefopzet wordt een tabel opgesteld voor dataverzameling. De verzamelde gegevens zullen door professionele medewerkers worden ingevoerd in een elektronische database met behulp van een strategie voor dubbele gegevensinvoer.

Gegevensbeheer: de juistheid van de informatie wordt gecontroleerd wanneer alle aangeworven patiënten worden opgevolgd. De database wordt vergrendeld door de verantwoordelijke onderzoeker en wordt niet gewijzigd. Alle informatie met betrekking tot deze studie wordt bewaard door het Shengjing Hospital van de China Medical University, China.

Gegevensanalyse: De elektronische database zal volledig worden vrijgegeven aan een professionele statisticus voor statistische analyse.

Open toegang tot gegevens: gepubliceerde gegevens zijn beschikbaar op www.figshare.com. Statistische analyse Statistische analyse wordt uitgevoerd door een professionele statisticus (blind voor groepering) met behulp van SPSS 19.0 software. Als Runx2, BMP-2, BMP-7 en osteoprotegerine mRNA-expressie, evenals osteocalcine-immunoreactiviteit in de heupkop en -hals van patiënten met ONFH en artrose, normaal verdeeld zijn, zal een t-test met twee steekproeven worden gebruikt om verschillen te vergelijken tussen groepen. Als deze gegevens echter niet normaal verdeeld zijn, wordt een Mann-Whitney U-test gebruikt. Een niveau van P < 0,05 wordt als statistisch significant beschouwd.