99mTc-Duramycin显像对糖皮质激素诱导股骨头坏死的细胞凋亡实验研究

Steroid-induced femoral head necrosis（SIFHN) can lead to the femoral head blood supply which is interrupted or damaged, cause the death of bone cells and bone marrow components, and ultimately lead to structural changes of the femoral head, femoral head collapse and joint dysfunction. Severely, it cause disability, most patients eventually had to accept artificial joint replacement, bring a huge burden to society. If SIFHN was diagnosised in the early phase, especially before MRI or MDP bone scintigraphy, appropriate treatment would prevent femoral head collapse, protect joint function, and control and slow the progression of the disease. Studies recently found that apoptosis was the most important SIFHN pathological mechanism, appeared the course of early and throughout the course of the disease，thus early diagnosis the apoptosis of SIFHN have significance for target treatment and prognosis. There are many apoptosis in vitro detection method, because section of femoral head must be drawn and multiple repeatedly drawn in the dynamic observation，patients are diffcult to accept. High target/non-target tissue uptake ratio in vivo noninvasive SPECT imaging by 99mTc labled small molecules polypeptide (Duramycin), specifically apoptosis imaging agent, dynamically assess SIFHN with time change. The molecular targeting receptor imaging study will offer experimental evidence for SIFHN early diagnosis and screening of anti-apoptosis biological targeted drug.

糖皮质激素诱导股骨头坏死（SIFHN）可导致的股骨头血供中断或受损，引起骨细胞死亡，继而导致股骨头结构改变、股骨头塌陷、关节功能障碍。严重时可致残，大部分患者最终接受人工关节置换，给社会带来巨大负担，如能早期诊断SIFHN，尤其在MRI检查或MDP骨显像之前，积极治疗可防止股骨头塌陷，保护关节功能，控制病情发展。研究表明细胞凋亡是SIFHN最重要的病理机制，在股骨头破坏的早期出现且贯穿整个股骨头坏死的全过程，因而细胞凋亡的检测对于SIFHN的早期诊断、靶向治疗和预后判断均有重要意义。虽然细胞凋亡的体外检测方法很多，患者难以接受动态观察多次取材，因而利用99mTc标记小分子多肽（Duramycin）能特异性显示细胞凋亡的显像剂，通过在体无创性的SPECT显像的高靶组织/非靶组织摄取比值来动态评价SIFHN的凋亡形成及随时间变化状况，为SIFHN的早期诊断和筛选抗凋亡生物靶向药物提供实验依据。

大部分糖皮质激素诱导股骨头坏死（SIFHN）患者最终不得不接受人工关节置换，给社会带来巨大负担，如能早期诊断 SIFHN，尤其在 MRI检查或MDP骨显像之前，积极治疗可防止股骨头塌陷，保护关节功能，控制病情发展。研究表明细胞凋亡是SIFHN重要的病理机制之一，在股骨头坏死的早期就出现且贯穿于全过程，故细胞凋亡的检测对于 SIFHN 的早期诊断、靶向治疗和预后判断均有重要意义。虽然细胞凋亡的体外检测方法很多，但患者难以接受动态观察多次取材，因而利用99mTc-Cys-Annexin V这一特异性细胞凋亡显像剂，通过在体无创性SPECT显像的高靶组织/非靶组织摄取比值（T/NT）来评价 SIFHN 的凋亡形成及随时间变化状况，进而为SIFHN 的早期诊断和筛选抗凋亡靶向药物提供实验依据。研究结果显示成功建立了SIFHN的动物模型，TUNEL与透射电镜结果提示细胞凋亡在SIFHN中起重要作用。模型组的99mTc-Cys-Annexin V SPECT显像在造模后第2周的T/NT比值明显高于对照组，但99mTc--MDP显像直到第6周的T/N值才明显高于对照组，MRI直到第4周才见骨坏死异常信号。模型组与干预组的凋亡指数明显高于对照组，但干预组与模型组相比差异不显著。模型组与干预组的Caspase-3、Caspase-8、Bcl-2、Bax、VEGF、PCNA 阳性细胞率明显高于对照组，但干预组与模型组相比差异不显著。与造模前相比，VEGF水平逐渐降低、TNF-a水平逐渐增高，模型组各时间点的VEGF、TNF-a明显高于对照组。模型组各时间点空骨陷窝率与细胞凋亡指数呈正相关（r = 0.79、0.76、0.87，P<0.05），模型组各时间点的T/NT比值与细胞凋亡指数呈正相关（r = 0.72、0.94、0.80，P<0.05），模型组各时间点的T/NT比值与VEGF呈正相关、与TNF-a呈负相关（r = 0.77、0.78、0.80、-0.97、-0.94、-0.78，P<0.05）。上述研究结果均证实99mTc-Cys-Annexin V SPECT凋亡显像的可靠性，99mTc-Cys-Annexin V SPECT凋亡显像可以比MRI和MDP 显像更早发现激素性股骨头坏死，对无创性检测股骨头坏死的早期具有潜在的应用价值，但帮助筛选新的抗靶向凋亡药物尚需进一步研究。