不同证型股骨头坏死与MRI、病理及分子分型相互关系的探讨研究

Osteonecrosis (ONFH) is a class of diseases with a high degree of heterogeneity in the gene , pathological and biological behavior is closely related to the complex links between bone and fat cells and osteoclasts. ONFH molecular biological factors determine the biological behavior and pathological changes , and then decide ONFH of imaging . However , the regulation of osteoblasts, osteoclasts and important genes are affected ONFH fat cells in the pathogenesis of highly heterogeneous population no clear reports. This paper intends to larger sample ① ONFH cases ( at least 300 cases ) of MRI imaging section of each performance and surgical resection specimens corresponding to the level of the femoral head histopathological features comparing MRI features to explore different histological types and their corresponding ONFH histopathological basis; ② using immunohistochemistry and fluorescence in situ hybridization method, the specimens osteoblast differentiation, osteoclast differentiation, adipocyte differentiation-related protein and genetic testing for ONFH molecular typing analysis ONFH MRI findings and their molecular typing correlation; ③ ONFH analysis of TCM and molecular typing of relevance for ONFH TCM treatment and prognosis provide evidence .

股骨头坏死（ONFH）是一类在基因、病理和生物学行为方面具有高度异质性的疾病，与成骨细胞和脂肪细胞以及破骨细胞之间复杂的联系密切相关。分子生物学因素决定ONFH的生物学行为和组织病理学改变，进而决定ONFH的影像学表现。但是，对调控成骨细胞、破骨细胞和脂肪细胞的重要基因是否影响ONFH在发病人群中的高度异质性尚无明确报道。本课题①拟对较大样本ONFH病例（至少300例）的MRI各成像切面表现与手术切除股骨头标本对应层面的病理组织学特点进行对比，探讨不同组织学类型ONFH的MRI表现特征及其相应的病理组织学基础；②运用免疫组化和荧光原位杂交的方法，对标本进行成骨细胞分化、破骨细胞分化、脂肪细胞分化相关蛋白和基因检测，对ONFH进行分子分型，分析ONFH的MRI表现与其分子分型的相关性；③分析ONFH的中医证型与分子分型的相关性，为ONFH中医辨证治疗和判断预后提供依据。

本项目共三个部分：①ONFH的MRI等影像学表现与坏死股骨头样本的病理组织学特点相关性研究。通过收集ONFH患者关节置换后的股骨头样本，经过冠状面切片，对其外观与影像学特点进行对比，发现MRI T1像提示的低信号区域对应为股骨头内的硬化区域，其包绕的中低信号区域对应坏死区域，而T2像提示的软骨下弧形低信号带则提示股骨头软骨下骨的骨折，为预测塌陷的特征性表现。此外，通过对股骨头坏死区、硬化区、正常区进行病理学检测，发现坏死区骨质符合骨坏死的病理学改变特点，硬化区及正常区均未出现骨坏死的病理表现，提示股骨头坏死的修复活动，其主要集中于硬化区域。②相关标志物蛋白于血清及病变骨质中的含量与ONFH病理进程的相关性研究。通过对患者血清中的17种成骨细胞分化、破骨细胞分化、脂肪细胞分化相关蛋白进行酶联免疫吸附实验（ELISA）检测，通过检测患者血清中的标志物蛋白含量，对比患者的影像学表现，发现sclerostin及cartilage oligomeric matrix protein（COMP）两种蛋白与股骨头坏死在影像学上严重程度的相关性，其中前者呈负相关，后者呈正相关。此外，再通过检测患者股骨头样本中的各种标记物蛋白含量，对比患者影像学表现及病理组织学检测结果，对不同证型的ONFH的病理学特点进行了总结，发现OPG，VEGF等成骨活动蛋白在部分股骨头病变部位的高表达，主要集中在硬化区，RANKL, IFH-α等破骨活动蛋白于坏死区及部分坏死与硬化区交界处的高表达，Visfatin，Leptin等脂代谢蛋白于坏死区的高表达。因此，结合以上检测结果，我们将ONFH的分子分型整理为以下四种：成骨能力减弱型、破骨能力增强型、脂代谢紊乱型、混合型。③不同证型ONFH之间的影像学表现、病理特点及分子分型之间的相关性研究。通过对激素性ONFH及酒精性ONFH患者股骨头样本的冠状面外观结构观察、病理检测、Micro-CT检测，发现激素性ONFH（肾虚血瘀型）坏死区骨空间结构及骨量明显低于酒精性ONFH（痰瘀蕴结型），证明肾虚血瘀型ONFH是以骨吸收增强为特点的溶骨性骨质破坏为主，痰瘀蕴结型ONFH是以骨形成减弱为特点的凝固性骨质破坏为主。