瘦素以及瘦素受体在青少年特发性脊柱侧凸患者软骨内成骨异常发育中作用机制的研究

Leptin is an important cytokine which regulates energy expenditure and lipometabolism in humans. Previous studies had detected the abnormal leptin bioavailability and leptin receptor gene polymorphisms in adolescent idiopathic scoliosis (AIS) patients. These changes had been found to be associated with the changed body mass index in AIS patients. Apart from regulating energy expenditure and lipometabolism, leptin also plays a key role in the process of endochondral ossification in humans. The abnormal development of endochondral ossification had been found in AIS patients. However, whether the abnormal endochondral ossification of AIS patient is related to the changed biological functions of leptin has not been reported. The purposes of this study are to evaluate the differences of leptin and leptin receptor expressions in chondrocytes between AIS patients and normal teenagers, and to investigate the abilities of proliferation and differentiation of chondrocytes at different concentrations of leptin in AIS patients and normal teenagers for illustrating whether there is an abnormal letpin signaling pathway in the process of endochondral ossification of AIS patients.

瘦素是调节人体能量消耗和脂肪代谢重要的细胞因子。既往研究工作已经发现青少年特发性脊柱侧凸患者体内存在瘦素生物利用度下降和其受体基因多态性的异常，这些改变也被证实与青少年特发性脊柱侧凸患者体重指数变化相关。除了调节能量消耗和脂肪代谢之外，瘦素在人体软骨内成骨发育中也起到重要的作用。青少年特发性脊柱侧凸患者体内就存在软骨内成骨发育的异常，但这种发育的改变是否和瘦素的生物学作用改变有关目前尚未有研究报道。本实验拟通过研究青少年特发性脊柱侧凸患者和正常青少年软骨细胞中瘦素和瘦素受体的表达情况，以及在不同瘦素浓度梯度下两组病例软骨细胞增殖分化能力的变化来分析青少年特发性脊柱侧凸患者软骨内成骨发育过程中是否存在瘦素介导的信号通路异常。

瘦素就在人体软骨内成骨发育中就起到了重要的作用，本研究拟通过对瘦素/瘦素受体以及介导的信号通路是否是导致青少年特发性脊柱侧凸 （AIS） 患者软骨内成骨异常发育的原因进行深入研究，从而进一步完善瘦素在 AIS 发病机理中作用机制的理论。本研究选取了Risser0-1级骨龄未成熟，软骨细胞仍有较大增殖分化潜能的AIS女性患者，选取顶椎区凸侧（右侧）和凹侧（左侧）关节突软骨以及不受侧凸负荷影响的顶椎区左右两侧关节突软骨，对其瘦素，瘦素受体以及SOX9基因表达量进行PCR，Western-blot等定量检测。通过比较凹凸左右侧表达量差异，以及不同部位目标基因表达量差异，以及这种差异是否与患者临床表型严重程度存在某些相关关系来阐明瘦素/瘦素受体在AIS发病原因中起到的重要作用。本研究结果显示青少年特发性脊柱侧凸患者顶椎区域存在Leptin受体因子的高表达，这种高表达与凹凸侧应力差异无关系，由此可以推断Leptin受体因子的表达不会是侧凸的继发性改变。顶椎区Leptin受体因子相对于端椎区的高表达，高度提示了leptin受体因子的表达异常可能是导致特发性脊柱侧凸发生的重要始动因素。顶椎区Leptin受体相对于端椎高表达的程度与脊柱侧凸的严重过程呈显著相关，更进一步说明了Leptin受体和特发性脊柱侧凸疾病发生发展的关系。