细胞因子信号传导抑制蛋白-3介导的瘦素活性异常在青少年特发性脊柱侧凸发生发展及异常生长模式中的作用

Adolescent idiopathic scoliosis (AIS) is a common spinal deformity, which is characterized as abnormal growth and development of the body, including lower body mass index (BMI), lower bone mineral density (BMD), and higher corrected height. The above abnormal characteristics indicated that the abnormal leptin signal way might contribute to the development and progression of AIS. We previously discovered association between SOCS3 gene polymorphisms and abnormal growth pattern of AIS girls. We postulated that changes of leptin sensitivity could participate in onset and progression of AIS. The present study is to investigate the relationship between SOCS3 gene polymorphisms and expression of SOCS3 in muscle and fat. Expression of SOCS3 would also be correlated to body composition of AIS girls. A bipedal mouse model could be constructed to witness influence of SOCS3 expression on onset and progression of AIS.

青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis，AIS)是最常见脊柱畸形,常具有异常生长发育特征: 体型消瘦、低骨密度及较高校正身高。既往研究提示瘦素信号通路异常可能在 AIS 发生发展中起重要作用。之前本课题组首次通过遗传学研究发现瘦素信号通路调节因子SOCS3与AIS女孩的异常生长模式相关。结合瘦素代谢和调节路径,本研究提出:SOCS3介导的瘦素敏感性改变可能在 AIS 发生发展中起关键作用,因此本研究探索SOCS3基因多态性与肌肉脂肪组织中SOCS3表达的联系，以及SOCS3表达与AIS女孩机体组成的关系。最后通过构建双足直立鼠模型直接观察SOCS3异常表达对于脊柱侧凸发生发展的影响。

本课题研究：1）SOCS3基因多态性在正常人和AIS患者中的分布。2）SOCS3基因多态性与AIS异常生长模式的关系。基于以上假说，我们认为AIS患者异常的生长模式可能和SOCS3表达减少导致的瘦素信号通路转导异常相关。即使在部分AIS患者中，SOCS3可能不参与发病，但是可能和其表现的异常生长模式相关。3）AIS患者双侧椎旁肌SOCS3表达研究。术中获取胸弯AIS患者和腰弯AIS患者椎旁肌，检测椎旁肌中SOCS3的mRNA和蛋白表达水平。同时取先天性脊柱侧凸患者（Congenital Scoliosis，CS）患者椎旁肌作为对照，以消除侧弯对对椎旁肌的继发影响。发现：腰弯AIS患者SOCS3基因启动子区域SNP rs4969198多态性与正常人分布有差异；胸弯AIS患者该位点与正常人无差异；胸弯AIS患者SOCS3基因启动子区域SNP rs4969198多态性与AIS患者异常生长模式相关；腰弯AIS患者无相关；AIS椎旁肌中SOCS3表达明显低于先天性脊柱侧侧凸患者和腰椎间盘突出患者；AIS椎旁肌中SOCS3表达凹侧显著低于凸侧，CS患者椎旁肌中SOCS3表达在凸凹侧没有明显差异。。本研究首次证实了不同弯型AIS在病因学上存在差异，胸椎和腰椎具有不同的生物力学特性；与腰椎相比，胸椎由于肋骨的作用，较腰椎更为稳定，抵抗外界致病因素的能力更强。研究表明，胸椎AIS患者即使椎间盘、椎体楔形变加重，侧弯度数也不会有明显变化。腰椎AIS患者则呈现出不同的特征，其侧弯度数随着椎体选转、椎间盘楔形变而明显加重。