【摘 要】
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背景:创伤后异位骨化（Post-Traumatic Heterotopic Ossification,PTHO）是指各种创伤后在正常骨以外的部位形成的异常骨组织。PTHO常见于髋关节、肘关节等部位,也可出现在脊柱,关节周围的创伤后异位骨化可引起疼痛,肢体功能障碍,严重者出现关节强直,脊柱异位骨化还可造成椎管狭窄出现神经压迫症状。目前临床上防治手段包括药物治疗、放疗等,但都未取得令人满意的疗效。关于
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背景:创伤后异位骨化（Post-Traumatic Heterotopic Ossification,PTHO）是指各种创伤后在正常骨以外的部位形成的异常骨组织。PTHO常见于髋关节、肘关节等部位,也可出现在脊柱,关节周围的创伤后异位骨化可引起疼痛,肢体功能障碍,严重者出现关节强直,脊柱异位骨化还可造成椎管狭窄出现神经压迫症状。目前临床上防治手段包括药物治疗、放疗等,但都未取得令人满意的疗效。关于创伤后异位骨化的研究不少,但都未能解释清楚其发生机制,因此进一步深入研究并阐明创伤后异位骨化的发病机制,对探索预防和治疗异位骨化的新方法极为关键。目的:基质细胞衍生因子-1（Stromal Cell-Derived Factor-1,SDF-1）属于 CXC亚家族趋化因子,又称CXCL12,与其受体CXCR4及CXCR7结合启动下游信号,调节许多生物学过程。研究表明SDF-1/CXCR4信号轴的激活可以促进骨缺损修复、骨折合并颅脑损伤时加速骨折愈合。鉴于异位骨化的发生发展与骨折愈合、骨缺损修复的相似性,本课题拟探索SDF-1/CXCR4信号轴介导骨髓间充质干细胞成骨分化促进创伤后异位骨化形成的作用机制。方法:（1）通过免疫组化检测基质细胞衍生因子1及其受体在人体创伤后形成的成熟的异位骨化组织中的表达;（2）构建创伤后异位骨化动物模型,通过X线检测异位骨化发生的程度,通过免疫组化、RT-PCR及Western blot技术检测SDF-1/CXCR4信号通路及可能的下游信号JAK2和STAT3在创伤后异位骨化形成早期的表达,探讨其在创伤后异位骨化中的发病作用;（3）通过体外试验探讨SDF-1及其受体CXCR4的激活对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响及其关键信号机制。结果:（1）人体异位骨化组织中基质细胞衍生因子1及受体的表达高于非异位骨化组织;（2）跟腱钳夹联合切断法构建创伤后异位骨化动物模型简易有效,成功率高,在大鼠创伤性异位骨化的损伤肌腱中,SDF-1/CXCR4、JAK2和STAT3呈高表达;（3）体外实验证实SDF-1促进了骨髓间充质干细胞中JAK2/STAT3的激活,SDF-1/CXCR4可促进骨髓间充质干细胞成骨分化,SDF-1/CXCR4激活JAK2/STAT3调节BMSCs成骨分化。结论:本研究通过检测基质细胞衍生因子1及其受体在人体创伤后异位骨化组织中的表达,构建动物模型探索创伤性异位骨化中SDF-1/CXCR4信号通路及可能的下游信号JAK2和STAT3的表达,结合体外实验论证了 SDF-1/CXCR4激活JAK2/STAT3调节BMSCs成骨分化,发现了SDF-1/CXCR4轴介导骨髓间充质干细胞成骨分化在创伤性异位骨化形成中的重要作用,提示SDF-1/CXCR4轴可能是一种治疗创伤性异位骨化的新靶点。
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