骨質(zhì)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(zhì)疏松性骨折（osteoporotic fracture，OPF）因愈合時間遷延，內(nèi)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(zhì)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(guān)變化。骨髓間充質(zhì)干細胞（BMSCs）受相關(guān)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(zhì)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(nèi)已分化的成骨細胞的活躍度下降，對破骨細胞的調(diào)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(diào)控人體內(nèi)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(zhì)疏松，目前已進入臨床試驗階段。然而Sclerostin與骨折愈合的相關(guān)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(guān)聯(lián)。
　　關(guān)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(jīng)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(shù)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(guān)鍵因子及成骨相關(guān)因子的表達的差異，借此從基因表達水平深入了解骨質(zhì)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(zhì)疏松性骨折患者骨密度及骨折端骨組織內(nèi)Sclerostin/β-catenin通路

5、的關(guān)鍵因子SOST、LRP5、Dvl、β-catenin及成骨相關(guān)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(zhì)疏松性骨折的關(guān)聯(lián)性，并據(jù)此分析OPF發(fā)生后骨組織內(nèi)的骨代謝情況，為骨質(zhì)疏松性骨折的綜合治療提供參考理論依據(jù)。
　　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(jù)結(jié)果

6、分為OPF組和一般骨折對照組， OPF組根據(jù)受傷時間再分小組。在手術(shù)中留取骨折端骨組織標本，提取RNA，逆轉(zhuǎn)錄為cDNA，針對Sclerostin/β-catenin通路的關(guān)鍵因子和成骨相關(guān)因子進行QPCR，比較OPF與非骨質(zhì)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(guān)鍵因子mRNA表達的差異。探索骨質(zhì)疏松性骨折發(fā)生發(fā)展與sclerostin/β-catenin通路的關(guān)聯(lián)性。
　　結(jié)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(zhì)量檢測：所制備的骨內(nèi)細胞RNA經(jīng)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(nèi)）斷端骨組織內(nèi)SOST mRNA相對一般骨折組患者（傷后1周內(nèi)）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(nèi)wnt/β-catenin通路關(guān)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(nèi)成骨相關(guān)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(nèi)女性患者BGP mRNA表達較男性升高（P＜0.01）。
　　結(jié)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(nèi)SOST mRNA表達顯著增高，患者原有的骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病原因可能與大量Sclerostin得到表達有關(guān)，OPF患者骨折后一段時間（4周內(nèi)）SOST的表達進一步升高，OPF經(jīng)久不愈可能與此有關(guān)。
　　3.OPF患者較一般骨折患者骨組織內(nèi)LRP5、Dvl2、β-catenin mRNA表達下降，OPF患者體內(nèi)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(nèi)Runx2、BALP表達均下降，提示OPF患者體內(nèi)存在成骨細胞功能不足，且即使受骨折后一段時間內(nèi)骨形成能力持續(xù)低下狀態(tài)。BGP mRNA的表達在OPF組內(nèi)表現(xiàn)出了明顯的男女差異，提示男女OPF患者骨轉(zhuǎn)換率不同與BGPmRNA表達有關(guān)。
　　5.OPF患者體內(nèi)伴有骨形成抑制，這種骨形成抑制