強(qiáng)直性脊柱炎病理性成骨的分子機(jī)制研究.pdf

1、強(qiáng)直性脊柱炎( ankylosing spondylitis，AS)是一種全身性免疫性疾病，其病變最終結(jié)局是脊柱周?chē)g帶和椎間盤(pán)骨化，中軸關(guān)節(jié)出現(xiàn)纖維化及骨性強(qiáng)直，導(dǎo)致關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能喪失?？梢?jiàn)病理性成骨是AS患者致殘的主要原因，強(qiáng)直性脊柱炎的治療最終必須解決正常韌帶及滑膜骨化強(qiáng)直問(wèn)題。 BMP2、bFGF和Cbfal均為具有明確成骨作用的細(xì)胞因子。骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)又稱為轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子蛋白酶，主要位于骨髓基質(zhì)細(xì)胞、骨膜細(xì)胞和

2、骨細(xì)胞內(nèi)。BMP具有誘導(dǎo)成骨與促進(jìn)成骨細(xì)胞分化的能力，能夠誘導(dǎo)血管、肌肉和筋膜周?chē)坞x的和未分化的間充質(zhì)細(xì)胞以及纖維細(xì)胞，轉(zhuǎn)化為不可逆的骨系細(xì)胞，從而促進(jìn)骨折愈合，也可在骨骼以外產(chǎn)生軟骨和骨組織。其中BMP2成骨作用最強(qiáng)，也是唯一能單獨(dú)誘導(dǎo)成骨的因子，在骨組織修復(fù)中最常用到。堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)是一種能廣泛促進(jìn)來(lái)源于中胚層及神經(jīng)外胚層細(xì)胞增殖的生物活性蛋白。bFGF可以促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖，它與生物材料聯(lián)合植入動(dòng)物模型體內(nèi)能明

3、顯促進(jìn)骨形成，在骨組織工程中被廣泛應(yīng)用。同時(shí)它還是一種強(qiáng)大的毛細(xì)血管增殖刺激劑，能為骨痂生長(zhǎng)提供充足的血供和營(yíng)養(yǎng)。bFGF主要由成骨細(xì)胞合成，儲(chǔ)存于骨細(xì)胞外基質(zhì)中，通過(guò)自分泌和旁分泌發(fā)揮作用。核心蛋白結(jié)合因子(Cbfal)作為成骨分化關(guān)鍵性的轉(zhuǎn)錄因子，具有明確的成骨細(xì)胞分化和成骨效應(yīng)?；蚯贸龑?shí)驗(yàn)證實(shí)Cbfal缺陷的純合小鼠無(wú)骨的形成，雜合鼠則出現(xiàn)成骨能力下降。Cbfal也可與其它成骨因子如骨形成蛋白等相互協(xié)同作用，促進(jìn)成骨。強(qiáng)直性脊柱

4、炎存在著病理性成骨過(guò)程，其局部成骨因子很可能異常表達(dá)。 成纖維細(xì)胞來(lái)源于間充質(zhì)細(xì)胞，具有成骨特性，可向成骨細(xì)胞定向分化。它可以認(rèn)為是一種原始的成骨祖細(xì)胞。已有學(xué)者體外培養(yǎng)強(qiáng)直性脊柱炎棘上韌帶成纖維細(xì)胞，觀察到其基質(zhì)中沉積了大量的鈣鹽顆粒，成功轉(zhuǎn)化為成骨細(xì)胞，證明關(guān)節(jié)韌帶中成纖維細(xì)胞是強(qiáng)直性脊柱炎病理性成骨的靶向細(xì)胞。 本研究以股骨頸骨折患者為對(duì)照，通過(guò)免疫組化及原位雜交技術(shù)檢測(cè)強(qiáng)直性脊柱炎患者骶髂關(guān)節(jié)與對(duì)照組髖關(guān)節(jié)滑膜組

5、織中BMP2、bFGF和Cbfal的表達(dá)情況。同時(shí)體外培養(yǎng)腰椎骨折患者棘上韌帶成纖維細(xì)胞，培養(yǎng)基中加入BMP2、bFGF和Cbfal，觀察其向成骨細(xì)胞轉(zhuǎn)化情況，以探討B(tài)MP2、bFGF和Cbfal在AS患者病理性成骨過(guò)程中的表達(dá)及意義。 主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論如下： 1.免疫組化檢查結(jié)果提示：AS病人骶髂關(guān)節(jié)滑膜組織標(biāo)本中Cbfal、BMP2、bFGF蛋白陽(yáng)性表達(dá)。而對(duì)照組股骨頸骨折患者髖關(guān)節(jié)滑膜組織標(biāo)本中Cbfal、BMP

6、2、bFGF蛋白陰性表達(dá)。 2.原位雜交檢查結(jié)果提示：AS病人骶髂關(guān)節(jié)滑膜組織標(biāo)本中Cbfal、BMP2、bFGFmRNA陽(yáng)性表達(dá)。而對(duì)照組股骨頸骨折患者髖關(guān)節(jié)滑膜組織標(biāo)本中Cbfal、BMP2、bFGFmRNA陰性表達(dá)。 3.體外培養(yǎng)腰椎骨折患者脊上韌帶成纖維細(xì)胞，通過(guò)培養(yǎng)基中加入Cbfal，BMP2和bFGF，觀察到成纖維細(xì)胞向成骨細(xì)胞轉(zhuǎn)化。免疫組化技術(shù)檢測(cè)轉(zhuǎn)化后的細(xì)胞，轉(zhuǎn)化后的細(xì)胞成骨細(xì)胞標(biāo)志物堿性磷酸酶(AKP)