Роль формирования сосудов типа Н в индуцированной мембране у пациентов с костным дефектом критического размера

Техника маскалета, также называемая техникой индуцированной мембраны (IMT), была впервые применена для лечения дефекта кости критического размера до 25 см в 1986 году Pr. Ален Шарль Маскелет и др. ИМТ представляет собой двухэтапную хирургическую операцию, которая в последнее время является более популярным методом лечения костных дефектов критических размеров, а также несращений переломов. По сути, первый этап ИМТ включает имплантацию цементного спейсера из полиметилметакрилата (ПММА), наполненного антибиотиками, в область дефекта. В течение 6-8 недель этот спейсер индуцирует образование и созревание тонкого слоя, называемого индуцированной мембраной, окружающего его, посредством иммунного ответа на инородное тело. На II этапе спейсер осторожно удаляют, сохраняя индуцированную мембрану в месте перелома, затем проводят аутологичный костный трансплантат, чтобы спровоцировать заживление кости. ТИМ обеспечивает несколько положительных эффектов, включая относительно простое управление по сравнению с васкуляризированными трансплантатами малоберцовой кости и отсутствие существенной разницы во времени заживления при различных размерах дефекта. Следует отметить, что множественные операции и длительное время восстановления — это трудности, которые еще предстоит преодолеть пациентам, получающим ТИМ. Ввиду того, что индуцированная мембрана считается незаменимым компонентом для успешного сращения, более подробный и всесторонний ее анализ улучшит процесс ТИМ и устранит эти трудности.

Дизайн клинического исследования будет соответствовать описанию в Институциональном наблюдательном совете Медицинского фонда Чан Гунг, которое будет начато в первый год до достижения 15 пациентов в каждой группе. Вкратце, пациенты с открытым переломом будут случайным образом разделены на две группы для уменьшения биологического выбора, включающие группы со спейсером (с индуцированной мембраной) и группы без спейсера (без индуцированной мембраны). В группе без спейсера (без операции на этапе I) будут взяты мягкие ткани вблизи мест перелома размером 1 см2 для использования в качестве соответствующего контроля индуцированной мембраны (1 см2) из ​​группы со спейсером (этап I + II). ) в момент времени II этапа ИМТ. Ткани будут рассечены на три части для протеомики, метаболомики и парафинированного среза, которые до экспериментов будут храниться при температуре минус 80 градусов. Раздел обязателен в этом проекте, чтобы охарактеризовать формирование сосудов типа H и способность к заживлению кости. С этой целью будет проведена иммуногистохимия (IHC) или иммунофлуоресценция (IF) для измерения идентифицированных белков по результатам протеомики как в мягких тканях, так и в индуцированной мембране. Охарактеризованные маркеры, включающие кластер дифференцировки 31 (CD31) и эндомуцин (Emcn), будут использоваться для обнаружения сосудов типа H. Колориметрические методы, включая трихром Массона, альциановый синий, ализариновый красный S, H&E и сафраниновый O-Fast зеленый, также могут быть использованы для получения гистологических данных об индуцированной мембране. В мультиомике ткани будут использоваться для выявления новых мишеней, которые затем будут сравниваться с уровнями фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) и остеокальцина. Кроме того, будет проведен вестерн-блоттинг и полимеразная цепная реакция с обратной транскриптазой в реальном времени (ОТ-ПЦР) для проверки последующей регуляции идентифицированных метаболитов.

Венозная кровь (3 мл в вакутейнеры с гепарином) будет взята у обеих групп в отделении ортопедической хирургии Мемориального госпиталя Чан Гун, Таоюань, Тайвань. Протокол был основан на отчете, определяющем VEGF как потенциальный биомаркер объединения в IMT. После забора кровь центрифугируют (1000 об/мин, 10 мин при комнатной температуре) в течение 30 минут и хранят при температуре минус 80 градусов до проведения анализа. Образцы крови с момента сбора индуцированной мембраны готовят для мультиомического анализа для выявления системных маркеров для сосудов типа H или индуцированной мембраны, а VEGF и остеокальцин будут использовать в качестве сывороточных индикаторов костной массы. Образцы крови со всех временных точек будут использоваться для идентификации нового биомаркера для сосудов типа H и заживления костей. Что касается мишеней метаболитов, то для их проверки в крови будут применяться целевые методы метаболомики. Временными точками для сбора образцов крови на стадии I будут день операции, следующий день операции и 1, 2 и 4 недели после операции. Что касается стадии II, временными точками будут день операции, следующий день операции и 1, 2, 12 и 14 недель после операции.