【摘要】：[背景和目的]發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良(Developmental dysplasia and dislocation of hip, DDH),又稱為先天性髖關(guān)節(jié)脫位,涵蓋著廣譜的嬰幼兒的髖關(guān)節(jié)異常：如髖關(guān)節(jié)不成熟(hip immature)、髖臼發(fā)育不良伴有或不伴有股骨頭脫位、半脫位以及不穩(wěn)定性髖關(guān)節(jié)。Meta分析的結(jié)果表明,將近1/20的足月兒存在著某重程度的髖關(guān)節(jié)不穩(wěn)定,小于6個(gè)月的嬰兒中DDH的發(fā)病率為1.9%,其中需要治療的病例為2—3‰。盡管部分DDH患兒在治療后的發(fā)育過程中具有逐步自愈的趨勢(shì),但如果延誤診斷和治療時(shí)機(jī),病情將逐漸加重,最終不可避免出現(xiàn)骨關(guān)節(jié)炎。近來一項(xiàng)對(duì)英國DDH成年女性長期隨訪調(diào)查顯示,DDH的治療和康復(fù)過程相當(dāng)漫長,給這些患者帶來了沉重的生理和心理負(fù)擔(dān),嚴(yán)重的影響了生活質(zhì)量。大量的臨床證據(jù)表明,DDH患兒越早的實(shí)現(xiàn)“頭臼同心”,髖臼軟骨的發(fā)育至正常的潛能越大,但這種髖臼軟骨可重新塑形能力的機(jī)制尚未明確。本課題組長期從事DDH的臨床及實(shí)驗(yàn)研究,前期的實(shí)驗(yàn)研究主要著重于對(duì)DDH遠(yuǎn)期并發(fā)癥骨關(guān)節(jié)炎(Osteoarthritis,OA)的實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)合兒童發(fā)育及DDH治療和愈后的特點(diǎn),從而意識(shí)到對(duì)發(fā)育早期DDH髖臼軟骨細(xì)胞形態(tài)改變的機(jī)制研究,對(duì)于理解DDH的病理生理過程以及發(fā)病機(jī)制和治療時(shí)機(jī)的把握至關(guān)重要。因此我們改良了經(jīng)典的大鼠髖臼發(fā)育不良實(shí)驗(yàn)動(dòng)物造模,時(shí)序性(1日—11日)的進(jìn)行伸髖伸膝位固定大鼠雙下肢,觀察髖臼軟骨發(fā)育不良軟骨細(xì)胞形態(tài)及功能改變的演變過程,并逐步深入的揭示其中可能的分子機(jī)制。本課題旨在通過時(shí)序性觀察新生大鼠伸髖伸膝體位所致的DDH動(dòng)物模型髖臼形態(tài)及髖臼軟骨細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)的變化情況,檢測(cè)與軟骨發(fā)育不良細(xì)胞形態(tài)及功能相關(guān)的細(xì)胞內(nèi)骨架蛋白及細(xì)胞因子的表達(dá)、分布及分泌情況,逐層深入的揭示髖臼發(fā)育不良的可能分子機(jī)制,為臨床和基礎(chǔ)研究提供一定的參考。[方法]伸髖伸膝位時(shí)序性制備大鼠DDH動(dòng)物模型,觀察大體及組織形態(tài)學(xué)變化,并利用RT-PCR方法檢測(cè)軟骨細(xì)胞去分化分子標(biāo)記物的表達(dá)情況；分別利用免疫組化、免疫螢光、qRT-PCR、Western Blotting以及ELISA等實(shí)驗(yàn)方法檢測(cè)維持細(xì)胞形態(tài)主要的結(jié)構(gòu),細(xì)胞骨架蛋白Actin,以及在細(xì)胞增殖、分化中發(fā)揮重要作用的細(xì)胞因子TGF-β1的表達(dá)、分泌及分布情況；進(jìn)一步利用免疫螢光、Western Blotting等實(shí)驗(yàn)方法檢測(cè)調(diào)控Actin分布的上游信號(hào)蛋白表達(dá)以及在體外正常髖臼軟骨細(xì)胞體系中加入不同濃度的TGF-β1,探討TGF-β1變化同Rock I-βActin信號(hào)通路之間的相互關(guān)系。[結(jié)果]在伸髖伸膝位固定雙后肢的大鼠DDH模型中觀察到,隨著異常應(yīng)力時(shí)間的延長髖臼上緣正常形態(tài)消失,肥厚上翹；軟骨細(xì)胞及細(xì)胞外基質(zhì)發(fā)生改變,表現(xiàn)為細(xì)胞排列紊亂、細(xì)胞形態(tài)由圓形轉(zhuǎn)變?yōu)樗笮�、�?xì)胞基質(zhì)中出現(xiàn)大量裂隙,髖臼出現(xiàn)發(fā)育不良的組織及細(xì)胞形態(tài)學(xué)改變。通過檢測(cè)具有指示軟骨細(xì)胞分化標(biāo)記物integrina10β1和allβ1的表達(dá)情況,提示髖臼軟骨的發(fā)育不良可能是由于軟骨細(xì)胞向發(fā)育停滯的去分化方向轉(zhuǎn)變?cè)斐傻�。進(jìn)而探討了在機(jī)械力作用下,維持細(xì)胞形態(tài)的主要結(jié)構(gòu),細(xì)胞骨架蛋白Actin以及在細(xì)胞增殖、分化中發(fā)揮重要作用的細(xì)胞因子TGF-β1的表達(dá)、分泌及分布情況。結(jié)果顯示：異常應(yīng)力下,細(xì)胞內(nèi)骨架蛋白Actin在細(xì)胞內(nèi)的分布,在髖臼軟骨發(fā)育不良中發(fā)揮重要作用；同正常髖臼軟骨細(xì)胞相比,發(fā)育不良軟骨細(xì)胞內(nèi)TGF-β1的表達(dá)和分泌均升高,提示TGF-β1表達(dá)分泌的上調(diào)可能也是導(dǎo)致軟骨細(xì)胞發(fā)育不良的因素之一。進(jìn)一步分子機(jī)制的研究結(jié)果顯示：發(fā)育不良髖臼軟骨細(xì)胞中調(diào)控Actin分布的上游信號(hào)通路蛋白R(shí)ockI的表達(dá)增高；同時(shí)外源性的給予TGF-β1與軟骨細(xì)胞培養(yǎng)可以激活的Rock I-βActin信號(hào)通路,提示TGF-β1激活的Rock I-βActin信號(hào)通路可能是髖臼軟骨發(fā)育不良的機(jī)制之一。[結(jié)論]1.髖臼軟骨隨著異常應(yīng)力時(shí)間的延長形態(tài)學(xué)改變?cè)斤@著；2.異常應(yīng)力下髖臼軟骨形態(tài)學(xué)的改變提示軟骨細(xì)胞出現(xiàn)去分化現(xiàn)象；3.維持細(xì)胞形態(tài)的骨架蛋白Actin和與軟骨細(xì)胞去分化相關(guān)的細(xì)胞因子TGF-β1可能均在髖臼軟骨發(fā)育不良中發(fā)揮作用；4. TGF-β1激活的Rock I-βActin信號(hào)通路可能是異常應(yīng)力下髖臼軟骨發(fā)育不良的機(jī)制之一。
【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R726.8

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本文編號(hào)：2575154