HDAC9c调控骨髓基质干细胞在激素性股骨头坏死中的作用

多向分化潜能的骨髓基质干细胞（MSCs）被认为是激素性股骨头坏死发病机制的中心环节及治疗的关键靶点。研究表明股骨头坏死自体的MSCs成骨分化潜能显著下降、成脂肪功能增加，制约其治疗骨坏死的临床疗效。此外体外长期培养后，MSCs表观遗传状态改变，使其易于衰老，分化潜能降低的主要原因。而最近有研究表明HDAC9c在调控MSCs成骨成脂肪分化的通路中起着关键调控作用，因此对MSCs成骨成脂肪分化的双向调节有望为股骨头坏死防治研究开辟了新的突破点。本研究拟通过激素性股骨头坏死模型，采用HDAC9c重组腺病毒转染MSCs，特异性提高其HDAC9c表达、以期协同提高MSCs成骨分化潜能、抑制成脂肪分化，同时检测修饰后的MSCs移植治疗的骨坏死的疗效，从而深入探讨HDAC9c在股骨头坏死治疗中的作用及其机制。本研究从发病机理的初始关键环节上预防激素性股骨头坏死的发生，将有广阔的的应用前景。

本研究通过探讨激素性股骨头坏死的发病机制以及HDAC9c与股骨头坏死的关系,研究HDAC9c过表达对激素性股骨头坏死患者BMSCs成骨转录因子RUNX2及成脂转录因子PPARγ表达的影响。成功地运用密度梯度离心法分离培养激素性股骨头坏死、创伤性股骨头坏死及原发性骨性关节炎患者的股骨近端骨髓MSCs，采用流式细胞仪检测鉴定MSCs表面抗原，取第三代MSCs，用RT-PCR方法检测其HDAC9c、RUNX2、PPARγ的基因表达，采用western-blot方法检测HDAC9c、RUNX2、PPARγ的蛋白表达，同时检测观察不同组MSCs成骨、成脂肪分化能力。应用不同浓度慢病毒载体转染激素性股骨头坏死患者BMSCs，通过western-blot检测HDAC9c蛋白表达，寻找最佳病毒载体浓度，应用最佳浓度转染后的BMSCs及未转染的BMSCs联合明胶海绵，种植于22只BALB/c小鼠皮下，4w后检测皮下种植团块中HDAC9c、RUNX2及PPARγ蛋白表达。结果显示激素性股骨头坏死患者MSCs成骨成脂分化异常可能是ONFH发病的关键环节，HDAC9c的低表达可以作为激素性ONFH的生物学标志。通过慢病毒转染HDAC9c，能使激素性股骨头坏死患者BMSCs过表达HDAC9c，HDAC9c转染BMSCs后结合明胶海绵种植BALB/c小鼠皮下，使成骨转录因子表达增强，成脂肪转录因子表达减弱。本研究以激素性ONFH患者的股骨近端骨髓MSCs为研究对象，观察MSCs中HDAC9c的表达水平与Runx2和PPARγ通路， 及MSCs成骨分化、成脂肪分化之间的关系。并构建HDAC9c 重组慢病毒，转染MSCs，靶向提高HDAC9c的表达，观察对MSCs成骨功能成脂肪变化以及对ONFH的影响，从而明确HDAC9c在激素性ONFH中调控MSCs成骨分化、成脂分化以及ONFH发生发展的作用机制。本研究从发病机制的始动因素上研究ONFH，有广泛的应用前景及良好的社会效益和经济效益。