Transkripsjonsfaktor Runx2 i nekrotisk lårhodevev

Osteonecrosis of the femoral head (ONFH) er en destruktiv degenerativ sykdom som kan utvikle seg til subkondral og leddbrusk kollaps. Blant foreslåtte patologiske mekanismer som ligger til grunn for ONFH, har mye oppmerksomhet blitt gitt til teorien om økt intraossøst trykk. Kjernen i denne teorien er en ubalanse i osteoblast- og adipocyttdifferensiering av benmargsmesenkymale stamceller (BM-MSC). Forekomst og utvikling av osteonekrose har vært relatert til unormal metabolisme og differensiering av BM-MSC. Normale voksne BM-MSCs kan differensiere til adipocytter og osteoblaster for å opprettholde normal fysisk status. Som respons på eksogene stimuli (for eksempel bruk av eksogene hormoner eller alkohol), endres benmargens mikromiljø for å la flere BM-MSCs differensiere seg til adipocytter, noe som fører til økt benmargshuletrykk, og derved indusere iskemisk ONFH.

Overekspresjon av Runx2, en osteoblastspesifikk transkripsjonsfaktor, kan øke osteoblastdifferensiering av BM-MSCs, og dermed styrke effekten av BM-MSC-transplantasjon for å reparere beindefekter og nekrose. Ved å kontrollere ekspresjonen av osteocalcin, et osteoblastspesifikt gen, kontrollerer Runx2 også osteoblastdifferensiering og funksjon. Osteocalcin, en vanlig indikator som brukes til å evaluere beindannelse og konverteringshastighet, er en benmetabolismeregulerende faktor generert og utskilt av osteoblaster; derfor anses det å være en god markør for beinfunksjon. I en tidligere studie av Chen et al., ble syv pasienter med glukokortikoid-indusert ONFH ved Association Research Circulation Osseous (ARCO) Stage IV inkludert som en eksperimentell gruppe og syv pasienter med lårhalsbrudd fungerte som en kontrollgruppe. Immunhistokjemisk farging og kvantitativ polymerasekjedereaksjon (PCR) ble brukt for å påvise osteokalsinimmunreaktivitet og Runx2-ekspresjon i lårhode- og halsvev. De fant at glukokortikoid-indusert ONFH sannsynligvis er nært beslektet med osteokalsin.

ONFH skyldes et avbrudd i blodtilførselen til lårbenshodet eller skadeforårsaket død av kondrocytter og benmargskomponenter. Under påfølgende reparasjonsprosesser stimulerer benmorfogenetiske proteiner (BMPs) ikke bare BM-MSCs til å differensiere til osteoblaster, men fremmer også osteoblastvekst; BMP-2 er nøkkelfaktoren som regulerer benvevsdannelse.

Sklerotin tap etter ONFH er nært knyttet til ubalanse i osteoklastaktivitet og differensiering. Osteoprotegerin kan hemme benabsorpsjon av modne osteoblaster og indusere apoptose av osteoblaster. Osteoprotegerin og dets ligandsystem har blitt bekreftet som nøkkelfaktorer som regulerer osteoblastdannelse og differensiering, mens benabsorpsjon spiller en viktig rolle i patogenesen og behandlingen av osteoporose, slitasjegikt og beinsvulster.

Så vidt vi vet, har det ikke vært noen kontrollerte kliniske studier som undersøker BMP, osteocalcin, osteoprotegerin eller spesielt Runx2 messenger RNA (mRNA) uttrykk i lårhodevev hos pasienter med ONFH i Ficat Stage III-IV og slitasjegikt. I denne ikke-randomiserte, parallellkontrollerte studien vil vi bruke sanntids PCR (RT-PCR) for å oppdage Runx2, BMP-2, BMP-7 og osteoprotegerin mRNA-ekspresjon i lårbenshodevev fra pasienter med ONFH på Ficat stadium III -IV. Samtidig vil vi påvise osteokalcinimmunreaktivitet ved hjelp av en immunhistokjemisk fargemetode, og sammenligne med artrosepasienter med det formål å avklare mekanismer for disse faktorene i beinrekonstruksjon post-ONFH.

Datainnsamling, styring, analyse og åpen tilgang Datainnsamling: I henhold til forsøksdesignet skal det utarbeides en tabell for datainnsamling. Innsamlede data vil bli lagt inn i en elektronisk database av profesjonelle ansatte ved hjelp av en strategi for dobbel dataregistrering.

Datahåndtering: Informasjonsnøyaktigheten vil bli kontrollert når alle rekrutterte pasienter følges opp. Databasen vil bli låst av den ansvarlige forskeren og vil ikke bli endret. All informasjon knyttet til denne studien vil bli bevart av Shengjing Hospital ved China Medical University, Kina.

Dataanalyse: Den elektroniske databasen vil bli fullstendig utlevert til en profesjonell statistiker for statistisk analyse.

Data åpen tilgang: Publiserte data vil være tilgjengelig på www.figshare.com. Statistisk analyse Statistisk analyse vil bli utført av en profesjonell statistiker (blindet til gruppering) ved bruk av SPSS 19.0-programvare. Hvis Runx2, BMP-2, BMP-7 og osteoprotegerin mRNA-ekspresjon, samt osteokalsinimmunreaktivitet i lårbenshode og -hals hos pasienter med ONFH og artrose, er normalfordelt, vil en to-prøver t-test bli brukt for å sammenligne forskjeller mellom grupper. Hvis imidlertid disse dataene ikke er normalfordelt, vil en Mann-Whitney U-test bli brukt. Et nivå på P < 0,05 vil anses som statistisk signifikant.