骨質疏松性骨折患者斷端骨組織SOST、LRP5、Dvl、β-catenin、Runx2、BGP、BALP的mRNA的表達變化.pdf

1、骨質疏松性骨折（osteoporotic fracture，OPF）因愈合時間遷延，內固定裝置易松脫，再骨折發(fā)生幾率大等原因，治療效果相比非骨質疏松性骨折往往不盡如人意。伴隨我國老齡人口比例的逐年增加，OPF的發(fā)病率亦呈逐年遞增之勢，尋找更加有效的治療OPF的手段，已成為臨床的迫切需要。
　　骨折愈合是一個復雜而連續(xù)的過程，涉及到組織學和細胞學的相關變化。骨髓間充質干細胞（BMSCs）受相關因子誘導分化成為成骨細胞、軟骨細胞等，它

2、們是骨折愈合的主要實施者。研究發(fā)現(xiàn)骨質疏松癥（osteoporosis，OP）患者BMSCs增殖和成骨細胞分化能力均降低，同時患者體內已分化的成骨細胞的活躍度下降，對破骨細胞的調節(jié)作用減弱，這可能是導致OPF的原因之一，然而這其中具體的機制并未完全探明。
　　Wnt信號通路是一個非常龐大而復雜的信號系統(tǒng)，它參與調控人體內諸多生命過程，其中包括了骨重塑過程。骨硬化蛋白（Sclerostin）是SOST基因編碼的一種糖蛋白，可特異性抑

3、制Wnt/β-catenin通路。Sclerostin單克隆抗體證明可有效促進骨形成從而治療骨質疏松，目前已進入臨床試驗階段。然而Sclerostin與骨折愈合的相關性研究甚少，本課題前期研究發(fā)現(xiàn)血清Sclerostin蛋白水平與OPF的骨折愈合有一定關聯(lián)。
　　關于Sclerostin/β-catenin通路的研究目前大多是以離體培養(yǎng)的細胞或動物模型為研究主體，很少以人的在體組織為研究對象。我們認為這種經過體外培養(yǎng)或短時間建模的

4、骨組織細胞核酸水平不能完全真實反映機體的基因水平。本研究以手術中留取的骨折端骨組織為直接研究材料，對比一般骨折與OPF在骨折愈合過程中Sclerostin/β-catenin信號通路上各關鍵因子及成骨相關因子的表達的差異，借此從基因表達水平深入了解骨質疏松性骨折發(fā)生發(fā)展的生理機制。
　　目的:
　　本研究通過觀察臨床OPF不同階段患者與一般非骨質疏松性骨折患者骨密度及骨折端骨組織內Sclerostin/β-catenin通路

5、的關鍵因子SOST、LRP5、Dvl、β-catenin及成骨相關因子Runx2、BGP、BALP的表達變化和差異，分析其臨床意義，探索sclerostin/β-catenin通路與骨質疏松性骨折的關聯(lián)性，并據此分析OPF發(fā)生后骨組織內的骨代謝情況，為骨質疏松性骨折的綜合治療提供參考理論依據。
　　方法:
　　選擇2015年11月-2016年3月在廣州醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院骨科就診的符合條件的骨折病人。進行骨密度檢測，根據結果

6、分為OPF組和一般骨折對照組， OPF組根據受傷時間再分小組。在手術中留取骨折端骨組織標本，提取RNA，逆轉錄為cDNA，針對Sclerostin/β-catenin通路的關鍵因子和成骨相關因子進行QPCR，比較OPF與非骨質疏松性骨折病人之間、OPF不同階段病人之間在骨折發(fā)生后，骨折愈合過程中各關鍵因子mRNA表達的差異。探索骨質疏松性骨折發(fā)生發(fā)展與sclerostin/β-catenin通路的關聯(lián)性。
　　結果:
　　1

7、．臨床資料分析：OPF組（傷后3-4周）患者對比OPF組（傷后0-2周）患者骨密度有輕度下降，但是無統(tǒng)計學意義。
　　2．RNA的質量檢測：所制備的骨內細胞RNA經瓊脂糖凝膠電泳鑒定完整性可以用于熒光定量PCR實驗。
　　3．熒光定量PCR引物擴增效率鑒定：利用Rotor-Gene Q Software得到SOST、LRP5、Dvl1-3、β-catenin、Runx2、BGP、BALP與β-actin同時在QPCR反應時的

8、擴增效率差異均小于5％，后續(xù)QPCR可使用相似相對定量算法。
　　4．Realtime-PCR檢測OPF組患者（傷后1周內）斷端骨組織內SOST mRNA相對一般骨折組患者（傷后1周內）表達明顯升高（P＜0.01），且OPF組患者（傷后3~4周）相比OPF組患者（傷后0~2周）SOST的表達進一步升高（P＜0.01）；
　　5、OPF組患者斷端骨組織內wnt/β-catenin通路關鍵因子 LRP5、Dvl2、β-caten

9、in的 mRNA的表達量較一般骨折組患者表達下降（P＜0.01）；OPF組患者（傷后3~4周）相比OPF組患者（傷后0~2周）Dvl1、β-catenin的表達有升高（P＜0.05）
　　6、OPF組患者斷端骨組織內成骨相關因子Runx2、BALP mRNA的表達量較一般骨折組患者表達下降（P＜0.01）；OPF組內女性患者BGP mRNA表達較男性升高（P＜0.01）。
　　結論:
　　1.傷后3~4周的OPF組患者

10、較傷后0~2周的OPF組患者骨密度未見明顯變化。
　　2.OPF患者較一般骨折患者骨組織內SOST mRNA表達顯著增高，患者原有的骨質疏松癥的發(fā)病原因可能與大量Sclerostin得到表達有關，OPF患者骨折后一段時間（4周內）SOST的表達進一步升高，OPF經久不愈可能與此有關。
　　3.OPF患者較一般骨折患者骨組織內LRP5、Dvl2、β-catenin mRNA表達下降，OPF患者體內存在Wnt/β-catenin

11、通路受抑制的情況，OPF發(fā)生后一段時間β-catenin、Dvl1 mRNA的表達有所上升。
　　4. OPF患者較一般骨折患者早期骨組織內Runx2、BALP表達均下降，提示OPF患者體內存在成骨細胞功能不足，且即使受骨折后一段時間內骨形成能力持續(xù)低下狀態(tài)。BGP mRNA的表達在OPF組內表現(xiàn)出了明顯的男女差異，提示男女OPF患者骨轉換率不同與BGPmRNA表達有關。
　　5.OPF患者體內伴有骨形成抑制，這種骨形成抑制