Совместное исследование диабетической кости типа ONe (TONICS)

Методы. Проект состоит из поперечного исследования гистологии, плотности и прочности кости методом случай-контроль у взрослых пациентов с СД1 и исследований метаболизма костных клеток in vitro, включая функцию митохондрий при СД1.

Участники: 111 пациентов мужского и женского пола в возрасте 18–80 лет с ранним началом СД1 (диагностированным до 18 лет) и 37 здоровых контрольных субъектов, соответствующих возрасту, полу и ИМТ. Из этих 24 случаев и 12 контролей необходимы для изучения биопсий костей и аспиратов костного мозга.

Исследования Клинические данные из цифровых медицинских карт, опросов и интервью: уровни с-пептида, история болезни, включая информацию об осложнениях, связанных с диабетом, истории переломов и сопутствующей терапии.

Образцы крови: гемоглобин A1c, ионизированный кальций (Ca2+), паратгормон (ПТГ), 25-гидроксихолекальциферол, гемоглобулин, лейкоциты, тромбоциты, креатинин, расчетная скорость клубочковой фильтрации (рСКФ), щелочная фосфатаза, аланинтрансаминаза, альбумин, международное нормализованное протромбиновое отношение (ИНР). И, возможно, с-пептид и антитела, связанные с T1D, у субъектов с T1D, возможно, эти результаты не будут найдены в медицинских записях. Уровни в сыворотке крови натощак биохимических маркеров резорбции кости, формирования кости и ингибирования образования кости: перекрестно-сшитый С-телопептид коллагена I типа (CTX), N-концевой пептид проколлагена-1 (P1NP), склеростин, сообщалось об уровнях циркулирующих микроРНК натощак которые будут связаны с обменом костной ткани, будут измеряться с помощью количественной ПЦР (кПЦР) с использованием прибора LightCycler 480 (будет отправлен для измерения в Вену (доктор М. Хакл, TamiRNA, Вена, Австрия)).

Для участников, которые согласились на биопсию кости и аспирацию костного мозга, мы будем измерять гемоглобулин, тромбоциты, МНО, активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ) за 5 дней до биопсии. От этих субъектов мы также получим цельную кровь для: исследований моноцитов in vivo (остеокластогенез) и анализа резорбции.

Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (DXA) позволит определить МПК бедра и позвоночника, а также оценку трабекулярной кости (TBS) и сканирование всего тела для измерения мышечной массы HR-pQCT в дистальном отделе лучевой кости и большеберцовой кости, мы получите: геометрию кости, объемную МПК, микроархитектонику кости, прочность кости.

с помощью микроиндентирования с помощью OsteoProbe® мы измерим индекс прочности материала (BMSi), меру твердости и жесткости кости.

Биопсия кости: после маркировки кости пероральным тетрациклином будет выполнена биопсия 8 мм трансподвздошной кости. Образцы костей будут залиты пластиком и использованы для

• Костная гистоморфометрия (структурные, статические и динамические параметры)
• Анализ микроконечных элементов (анализ прочности)
• Измерения остеоцитов со сверхвысоким разрешением (количество, плотность и соединения)
• Иммуногистохимия и визуализация факторов сопряжения и экспрессии генов. Криосрез костной ткани будет использоваться для выполнения пространственной транскриптомики для оценки активности генов в локусах, специфичных для кости.

Берут аспират костного мозга 10-15 мл и используют для исследования костных клеток:

• Проточные цитометрические методы исследований in vitro мезенхимальных стволовых клеток (МСК) из аспиратов костного мозга: экспрессия, дифференцировка и пролиферация в остеобласты (ОБ) и адипоциты.
• Моноциты из периферической крови будут использоваться для изучения остеокластогенеза и активности костной резорбции.
• Исследования in vitro и протеомика коммуникации костных клеток в совместных культурах OB и остеокластов (OC).
• Будет проведено секвенирование РНК отдельных клеток, чтобы продемонстрировать генные сигнатуры МСК, ОБ и ОК у пациентов с СД1 и контрольной группы.
• Определение метаболического профиля (с использованием анализатора Seahorse Xfe96) и измерение поглощения глюкозы МСК, ОБ и ОК у пациентов с СД1 и контрольной группы
• Визуализация митохондриальной морфологии с помощью MitoTracker.
• Гибридизация in situ и иммуногистохимия

Различия между пациентами с ранним началом СД1 и здоровыми контрольными группами того же возраста в следующих параметрах и взаимосвязи между этими параметрами у пациентов с СД1:

• ФЕНОТИП КОСТИ: плотность кости, геометрия, архитектура, гистоморфометрия, измерения остеоцитов со сверхвысоким разрешением и анализ методом конечных элементов (FEA) — расчетная прочность, полученная при DXA-сканировании, HRpQCT-сканировании и биопсии кости в подгруппе субъектов, и твердость кости ( Bone Score), измеряемый микроиндентированием.
• КОСТНЫЙ МЕТАБОЛИЗМ: Уровни skinAGEs и уровни биохимических маркеров костного метаболизма и циркулирующих микроРНК, которые, как известно, связаны с костным метаболизмом, динамические показатели костной гистоморфометрии. Иммуногистохимия и визуализация костных биопсий.

Анализы in vitro и другие исследования клеток дадут результаты в отношении дифференцировки, пролиферации и межклеточной коммуникации и сцепления костных клеток, сигнатур генов костных клеток и метаболических профилей.

• ПРОГНОЗНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ вариабельности сердечного ритма (оценка Can с помощью Vagus™), аутофлуоресценции кожи (с помощью AGE Reader от Diagnoptics) и мышечной массы (с помощью DXA-сканирования всего тела) и - силы (по силе захвата руки, измеренной динамометром). быть обобщены с использованием отношения шансов, анализа тенденций и регрессионного анализа с поправкой на потенциальные искажающие факторы. Стьюдентный критерий Стьюдента и критерий хи-квадрат будут применяться для теста группового сравнения. Статистический анализ будет проводиться в Excel® и STATA®.

Расчет силы Общее количество людей, которые будут набраны, основано на предыдущем исследовании прочности костей у пациентов с СД2 (тот же метод), показывающем индекс прочности костного материала (BMSi) 78,2 (SD 7,5) в контрольной группе и 74, 6 (SD 7,6) у пациентов с СД2. С 111 пациентами с СД1 и 37 контрольной группой мощность исследования составит 80%, чтобы продемонстрировать разницу в прочности костей в 4 раза.

Количество участников, необходимое для исследований клеточного метаболизма, основано на ожидаемой разнице между группами в базальном дыхании в 25% при использовании анализатора внеклеточного потока Seahorse. (Разница в 25% аналогична наблюдаемой в другом типе клеток у пациентов с СД1 и без СД1 в продолжающемся исследовании в Орхусском университете).

исходные данные будут доступны на сканерах, а для других обследований скриншоты/фотографии окон результатов сохраняются в закодированной базе данных, где результаты также вводятся вручную.

Будет осуществляться локальный мониторинг. Привлеченные клиницисты и исследователи соблюдают стандартные операционные процедуры исследований.