Czynnik transkrypcyjny Runx2 w martwiczej tkance głowy kości udowej

Martwica kości kości udowej (ONFH) jest wyniszczającą chorobą zwyrodnieniową, która może rozwinąć się w zapaść chrząstki podchrzęstnej i stawowej. Wśród proponowanych mechanizmów patologicznych leżących u podstaw ONFH wiele uwagi poświęcono teorii zwiększonego ciśnienia śródkostnego. Istotą tej teorii jest brak równowagi w różnicowaniu osteoblastów i adipocytów mezenchymalnych komórek macierzystych szpiku kostnego (BM-MSC). Występowanie i rozwój martwicy kości wiąże się z nieprawidłowym metabolizmem i różnicowaniem BM-MSC. Normalne dorosłe BM-MSC mogą różnicować się w adipocyty i osteoblasty, aby utrzymać normalny stan fizyczny. W odpowiedzi na bodźce egzogenne (na przykład stosowanie egzogennych hormonów lub alkoholu) zmienia się mikrośrodowisko szpiku kostnego, aby umożliwić większej liczbie BM-MSC różnicowanie się w adipocyty, co prowadzi do zwiększonego ciśnienia w jamie szpiku kostnego, indukując w ten sposób niedokrwienny ONFH.

Nadekspresja Runx2, czynnika transkrypcyjnego specyficznego dla osteoblastów, może zwiększyć różnicowanie osteoblastów BM-MSC, wzmacniając w ten sposób efekty przeszczepu BM-MSC w celu naprawy ubytków kości i martwicy. Kontrolując ekspresję osteokalcyny, genu specyficznego dla osteoblastów, Runx2 kontroluje również różnicowanie i funkcjonowanie osteoblastów. Osteokalcyna, powszechny wskaźnik stosowany do oceny procesu tworzenia i konwersji kości, jest czynnikiem regulującym metabolizm kości, generowanym i wydzielanym przez osteoblasty; dlatego uważa się, że jest dobrym markerem funkcjonowania kości. W poprzednim badaniu przeprowadzonym przez Chen i wsp. Siedmiu pacjentów z ONFH wywołanym przez glukokortykoidy w IV stadium Association Research Circulation Osseous (ARCO) zostało włączonych do grupy eksperymentalnej, a siedmiu pacjentów ze złamaniem szyjki kości udowej służyło jako grupa kontrolna. Do wykrycia immunoreaktywności osteokalcyny i ekspresji Runx2 w tkance głowy i szyi kości udowej zastosowano barwienie immunohistochemiczne i ilościową reakcję łańcuchową polimerazy (PCR). Odkryli, że ONFH indukowany glukokortykoidami jest prawdopodobnie blisko spokrewniony z osteokalcyną.

ONFH wynika z przerwania dopływu krwi do głowy kości udowej lub spowodowanej urazem śmierci chondrocytów i składników szpiku kostnego. Podczas kolejnych procesów naprawczych białka morfogenetyczne kości (BMP) nie tylko stymulują BM-MSC do różnicowania się w osteoblasty, ale także promują wzrost osteoblastów; BMP-2 jest kluczowym czynnikiem regulującym tworzenie tkanki kostnej.

Utrata sklerotyny po ONFH jest ściśle związana z brakiem równowagi w aktywności i różnicowaniu osteoklastów. Osteoprotegeryna może hamować wchłanianie kości przez dojrzałe osteoblasty i indukować apoptozę osteoblastów. Osteoprotegeryna i jej system ligandów zostały potwierdzone jako kluczowe czynniki regulujące powstawanie i różnicowanie osteoblastów, podczas gdy wchłanianie kości odgrywa ważną rolę w patogenezie i leczeniu osteoporozy, choroby zwyrodnieniowej stawów i guzów kości.

Zgodnie z naszą najlepszą wiedzą, nie przeprowadzono kontrolowanych badań klinicznych oceniających ekspresję BMP, osteokalcyny, osteoprotegeryny lub, w szczególności, informacyjnego RNA (mRNA) Runx2 w tkance głowy kości udowej pacjentów z ONFH w stadium III-IV Ficata i chorobą zwyrodnieniową stawów. W tym nierandomizowanym, równolegle kontrolowanym badaniu użyjemy PCR w czasie rzeczywistym (RT-PCR) do wykrycia ekspresji mRNA Runx2, BMP-2, BMP-7 i osteoprotegeryny w tkance głowy kości udowej od pacjentów z ONFH w III stadium Ficat -IV. Jednocześnie będziemy wykrywać immunoreaktywność osteokalcyny metodą barwienia immunohistochemicznego i porównywać z pacjentami z chorobą zwyrodnieniową stawów w celu wyjaśnienia mechanizmów tych czynników w odbudowie kości po ONFH.

Zbieranie danych, zarządzanie, analiza i otwarty dostęp Zbieranie danych: Zgodnie z projektem próbnym zostanie utworzona tabela do zbierania danych. Zgromadzone dane będą wprowadzane do elektronicznej bazy danych przez profesjonalną kadrę z wykorzystaniem strategii podwójnego wprowadzania danych.

Zarządzanie danymi: Dokładność informacji zostanie sprawdzona podczas obserwacji wszystkich zrekrutowanych pacjentów. Baza danych zostanie zablokowana przez odpowiedzialnego badacza i nie zostanie zmieniona. Wszystkie informacje dotyczące tego badania zostaną zachowane przez szpital Shengjing Chińskiego Uniwersytetu Medycznego w Chinach.

Analiza danych: elektroniczna baza danych zostanie w pełni udostępniona profesjonalnemu statystykowi do celów analizy statystycznej.

Otwarty dostęp do danych: Opublikowane dane będą dostępne na stronie www.figshare.com. Analiza statystyczna Analiza statystyczna zostanie przeprowadzona przez profesjonalnego statystyka (niewidomego na grupowanie) przy użyciu oprogramowania SPSS 19.0. Jeśli ekspresja mRNA Runx2, BMP-2, BMP-7 i osteoprotegeryny, jak również immunoreaktywność osteokalcyny w głowie i szyjce kości udowej pacjentów z ONFH i chorobą zwyrodnieniową stawów, mają normalny rozkład, do porównania różnic zostanie zastosowany test t dla dwóch próbek pomiędzy grupami. Jeśli jednak dane te nie mają rozkładu normalnego, zastosowany zostanie test U Manna-Whitneya. Poziom P < 0,05 będzie uważany za istotny statystycznie.