论文部分内容阅读
目的：1.从骨髓微环境的改变来探讨激素性股骨头坏死(肾虚血瘀型)可能的发病机制。检测激素性股骨头坏死股骨近端髓腔内骨髓间充质干细胞的Runx2、catenin、 LRP5、OSX、PPARγ、OCN、TAZ、LEF-1 mRNA相对于健康者的表达差异,初步探讨Wnt/β-catenin信号通路在激素性股骨头坏死(肾虚血瘀型)中的表达意义,为临床治疗方案提供参考。2.收集非创伤性股骨头坏死患者和股骨颈骨折行关节置换者新鲜股骨头标本,研究患髋疼痛时间与软骨状态关系,并对激素性坏死股骨头标本进行micro-CT扫描检测不同部位的BMD和BMC等差异,观察研究坏死股骨头内不同病理区病理结构差异。3.回顾性研究资料完整的非创伤性ARCOⅡ期股骨头坏死的影像学自然进展,研究股骨头坏死负重区的保留与塌陷进展之间的关系,以期为股骨头坏死患者的预后及制定合理的个体化治疗方案提供参考依据。方法：1.从2015年11月至2016年2月,从我院6例因激素性股骨头坏死行保髋手术或关节置换术(实验组)和5例因股骨颈骨折、髋臼发育不良继发髋关节炎或髋关节炎需手术患者(对照组)术中从股骨近端抽取骨髓。每位患者术前均签署知情同意书。记录纳入研究者术前各项检查资料。分离培养骨髓间充质干细胞,对其表型进行流式鉴定,油红O染色鉴定成脂能力,茜素红染色鉴定成骨能力。将细胞培养至第3代,RT-qPCR检测各组骨髓间充质干细胞中Runx2、OSX、LRP5、catenin、PPARγ、OCN、 TAZ、LEF-1的mRNA表达差异。2.从2015年3月至2016年2月,收集我院非创伤性股骨头坏死及新鲜股骨颈骨折患者行髋关节置换术的影像学检查资料及病历资料,收集刚手术截取的新鲜股骨头标本,对标本外观分别从前、后、内、外方向拍照,记录患者患髋发病以来疼痛时间、程度,观察股骨头标本的外形、软骨色泽、表面形态、弹性及厚度等。取6例X线、CTMRI资料齐全的新鲜的激素性股骨头坏死股骨头标本用硬组织切片机沿股骨头冠状面负重区为中心以5-8mm的间距切开,观察剖面内各病理区形态,选接近正中冠状位层面行Micro-CT扫描检测,并选取坏死区、硬化带、正常区进行三维重建后行骨矿密度(BMD)、骨矿容量(BMC)、组织体积(TV)、骨体积(BV)、骨体积分数(BVF, BV/TV)、骨表面积与骨体积比(BS/BV)、骨表面密度(BS/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数目(Tb.N)、骨小梁分离度(Tb.Sp)等相关参数分析,其余层面按照负重区软骨、坏死区、硬化区及正常区分别取材行HE染色、masson染色及其它相关检测分析,与股骨颈骨折组相对照,比较空骨陷窝率、软骨细胞数、最大脂肪细胞直径等。3.回顾性分析2009年1月至2015年3月期间于我院骨科住院治疗的87位(102髋)影像资料完整的经MRI诊断为ARCO Ⅱ期的非创伤性股骨头坏死患者的影像学自然进展。记录双髋关节正位和蛙式侧位X片上发生塌陷的髋数及发展至塌陷的时间。按照坏死区所在股骨头前外侧部位提出蛙式侧位(FLL)分型。将蛙式侧位股骨头内的坏死区描述为后中和中心部位(I型),部分前外侧(Ⅱ型)和整个前外侧部(Ⅲ型),分别占股骨头直径的25%、50%和25%。观察坏死塌陷与股骨头前外侧部负重区骨量保留情况关系,并通过对术后切下的股骨头的形态分析进行证实。对股骨头蛙式侧位不同分型的股骨头塌陷率和塌陷时间进行总结分析并与传统的正位分型相比较。结果：1.提取骨髓间充质干细胞的实验组与对照组相比较,术前实验组血液分析中平均红细胞体积(MCV)、平均血小板体积(MPV)、血小板分布宽度(PDW)、红细胞分布宽度(RDW-CV)均高于对照组,但差异无统计学意义(P>0.05)；实验组血液生化分析中总胆固醇(CHOL)、甘油三酯(TG)、载脂蛋白Al (apoAl)、载脂蛋白B(apoB)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)均低于对照组,但差异无统计学意义(P>0.05)。按照患者临床症状和体征所见,结合股骨头坏死中医临床路径诊疗规范,可将激素性股骨头坏死按肾虚血瘀型辩证论治。2.成功分离培养了骨髓间充质干细胞,并经过细胞表型鉴定CD29、CD44、CD73、 CD 105阳性,CD34、CD45阴性,符合骨髓间充质干细胞表型。油红O染色、茜素红染色鉴定了其潜在的成脂、成骨分化能力。3. RT-qPCR结果表明,实验组(ONFH组)骨髓间充质干细胞的Runx2、OSX、 LRP5、catenin的mRNA表达量明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)；实验组PPARy、OCN、TAZ、LEF-1于对照组,但差异无统计学意义(P>0.05)。4. Micro-CT扫描影像可见坏死区骨小梁明显较稀疏,部分可见断裂,坏死区与硬化区之间存在明显的空隙(大体标本上对应为肉芽带),部分有囊变。对坏死区、硬化区与正常区进行三维重建后相关数据分析表明,与正常区相比较,坏死区的BMD、 BMC、BVF、Tb.N明显降低,差异有统计学意义(P<0.05)；Tb.Sp明显升高,差异有统计学意义(K0.05)。硬化区的BMD、BMC、BVF、Tb.Th明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)；BS/BV明显降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与正常区相比较,坏死区BS/BV、BS/TV较正常区高,但差异无统计学意义(P>0.05)；Tb.Th较正常区低,但差异无统计学意义(P>0.05)。与正常区相比较,硬化区BS/TV较高,但差异无统计学意义(P>0.05),Tb.Sp较低,但差异无统计学意义(P>0.05)。统计结果表明患者患髋疼痛时间越长,一般股骨头软骨损伤程度越重。一般疼痛时间不超过6月者,股骨头软骨多较完好,建议保髋手术在患髋疼痛不超过6个月进行为宜。HE染色及masson染色观察结果显示,实验组负重区软骨细胞数明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)；坏死区空骨陷窝率明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)；实验组最大脂肪直径明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。实验组胶原纤维、类骨质定性分析均低于对照组。5.回顾性分析研究ARCOⅡ期非创伤性股骨头坏死的X片影像学自然进展结果表明,与正位X片相比较,蛙式侧位X片股骨头塌陷的数量明显高于正位X片的塌陷数,差异有统计学意义(P<0.01)。蛙式侧位X片塌陷时间小于正位X片塌陷时间,但差异无统计学意义(P>0.05)。按照股骨头坏死区蛙式侧位分型,Ⅲ型股骨头坏死的塌陷率明显高于Ⅱ型股骨头坏死,差异有统计学意义(P<0.001)。Ⅲ型股骨头坏死发展至塌陷时间比Ⅱ型较短,但差异无统计学意义(P>0.05)。对手术切除的坏死股骨头标本进行组织病理学分析证实塌陷区位于股骨头前外侧部。结论：1.塌陷期激素性股骨头坏死患者股骨近端骨髓内Wnt/β-catenin信号传导通路可能受到抑制,导致股骨头内成骨能力下降,破骨细胞对骨细胞再吸收的速度高于成骨细胞生成新骨的速度,修复能力变弱,修复反应引起骨强度降低,负重区承重能力下降。2.非创伤性股骨头坏死坏死区的BMD、BMC、BVF、Tb.N较正常区明显减少,Tb.Sp明显增加。坏死后其内部空间排列以及立体结构改变,导致力学强度减弱,负重区承重能力下降,应力集中的结果,骨小梁发生微骨折。股骨头内生物学、生物力学的共同改变,最终导致股骨头部分塌陷。3.股骨头坏死前外侧部的保留与塌陷进展有关。坏死区蛙式侧位分级有助于减少塌陷的漏诊率,为预测股骨头坏死塌陷的可能性和选择适当的治疗方案提供参考。在蛙位X片上,当坏死区累及前股骨头前外侧部时,塌陷风险较大,建议外科手术干预。