Transkriptionsfaktor Runx2 i nekrotisk lårbenshuvudvävnad

Osteonecrosis of the femoral head (ONFH) är en destruktiv degenerativ sjukdom som kan utvecklas till subkondral och artikulär broskkollaps. Bland föreslagna patologiska mekanismer som ligger bakom ONFH har mycket uppmärksamhet ägnats åt teorin om ökat intraossöst tryck. Kärnan i denna teori är en obalans i osteoblast- och adipocytdifferentiering av benmärgsmesenkymala stamceller (BM-MSC). Förekomsten och utvecklingen av osteonekros har relaterats till onormal metabolism och differentiering av BM-MSC. Normala vuxna BM-MSCs kan differentiera till adipocyter och osteoblaster för att bibehålla normal fysisk status. Som svar på exogena stimuli (till exempel användning av exogena hormoner eller alkohol), förändras benmärgens mikromiljö för att tillåta fler BM-MSCs att differentiera till adipocyter, vilket leder till ökat benmärgshålighetstryck, vilket inducerar ischemisk ONFH.

Överuttryck av Runx2, en osteoblastspecifik transkriptionsfaktor, kan öka osteoblastdifferentieringen av BM-MSCs, och därigenom förstärka effekterna av BM-MSC-transplantation för att reparera bendefekter och nekros. Genom att kontrollera uttrycket av osteokalcin, en osteoblastspecifik gen, kontrollerar Runx2 även osteoblastdifferentiering och funktion. Osteokalcin, en vanlig indikator som används för att utvärdera benbildning och omvandlingshastighet, är en benmetabolismreglerande faktor som genereras och utsöndras av osteoblaster; därför anses det vara en bra markör för benfunktion. I en tidigare studie av Chen et al., inkluderades sju patienter med glukokortikoid-inducerad ONFH vid Association Research Circulation Osseous (ARCO) Steg IV som en experimentgrupp och sju patienter med lårbenshalsfraktur fungerade som kontrollgrupp. Immunhistokemisk färgning och kvantitativ polymeraskedjereaktion (PCR) användes för att detektera osteokalcinimmunreaktivitet och Runx2-uttryck i lårbenshuvud- och halsvävnad. De fann att glukokortikoid-inducerad ONFH sannolikt är nära besläktad med osteokalcin.

ONFH är resultatet av ett avbrott i blodtillförseln till lårbenshuvudet eller skada orsakad död av kondrocyter och benmärgskomponenter. Under efterföljande reparationsprocesser stimulerar benmorfogenetiska proteiner (BMP) inte bara BM-MSCs att differentiera till osteoblaster, utan främjar också osteoblasttillväxt; BMP-2 är nyckelfaktorn som reglerar benvävnadsbildning.

Sklerotinförlust efter ONFH är nära relaterad till en obalans i osteoklastaktivitet och differentiering. Osteoprotegerin kan hämma benabsorption av mogna osteoblaster och inducera apoptos av osteoblaster. Osteoprotegerin och dess ligandsystem har bekräftats som nyckelfaktorer som reglerar osteoblastbildning och differentiering, medan benabsorption spelar en viktig roll i patogenesen och behandlingen av osteoporos, artros och bentumörer.

Så vitt vi vet har det inte gjorts några kontrollerade kliniska prövningar som undersöker BMP, osteocalcin, osteoprotegerin eller i synnerhet Runx2 messenger RNA (mRNA) uttryck i lårbenshuvudvävnad hos patienter med ONFH i Ficat Steg III-IV och artros. I denna icke-randomiserade, parallellkontrollerade studie kommer vi att använda realtids-PCR (RT-PCR) för att detektera Runx2, BMP-2, BMP-7 och osteoprotegerin-mRNA-uttryck i lårbenshuvudvävnad från patienter med ONFH i Ficat-stadium III -IV. Samtidigt kommer vi att upptäcka osteokalcinimmunreaktivitet med hjälp av en immunhistokemisk färgningsmetod och jämföra med artrospatienter i syfte att klargöra mekanismer för dessa faktorer vid benrekonstruktion post-ONFH.

Datainsamling, hantering, analys och öppen tillgång Datainsamling: Enligt försökets design kommer en tabell att utformas för datainsamling. Insamlad data kommer att matas in i en elektronisk databas av professionell personal som använder en strategi för dubbeldatainmatning.

Datahantering: Informationens riktighet kommer att kontrolleras när alla rekryterade patienter följs upp. Databasen kommer att låsas av den ansvariga forskaren och kommer inte att ändras. All information relaterad till denna studie kommer att bevaras av Shengjing Hospital vid China Medical University, Kina.

Dataanalys: Den elektroniska databasen kommer att lämnas ut till en professionell statistiker för statistisk analys.

Data öppen åtkomst: Publicerad data kommer att finnas tillgänglig på www.figshare.com. Statistisk analys Statistisk analys kommer att utföras av en professionell statistiker (blindad för gruppering) med SPSS 19.0-programvara. Om Runx2-, BMP-2-, BMP-7- och osteoprotegerin-mRNA-uttryck, liksom osteokalcinimmunreaktivitet i lårbenshuvudet och -halsen hos patienter med ONFH och artros, är normalfördelade, kommer ett tvåprovs t-test att användas för att jämföra skillnader mellan grupperna. Om dessa data däremot inte är normalfördelade kommer ett Mann-Whitney U-test att användas. En nivå av P < 0,05 kommer att anses vara statistiskt signifikant.