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1、1非创伤性股骨头坏死股骨头局部 bFGF 与 BMP-2 mRNA 表达的研究作者：牛东生，白志刚，王维军【摘要 】 目的 探讨非创伤性股骨头坏死(nontraumatic osteonecrosis of femoral head ，NONFH)股骨头局部碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor，bFGF) 与骨形态发生蛋白-2(bone morphogenic proteins，BMP-2)表达的变化情况及其意义。方法 收集经全髋关节置换术取下的 NONFH 的股骨头标本 30 例作为实验组，新鲜股骨颈骨折标本 10 例作为对照组。于坏死区、健存
2、区取材，经固定、脱钙后，制成切片，光镜观察其病理变化，并运用原位杂交技术分别对其 bFGF 与 BMP-2 的表达情况进行检测。结果 实验组组织结构紊乱，破碎，骨小梁稀疏、不完整，有大量的空骨陷窝，而对照组骨小梁相对较完整、排列整齐，骨小梁中的骨细胞清晰可见，偶见空骨陷窝。实验组中 bFGF与 BMP-2 的阳性表达强度及面积均明显低于对照组，结果有统计学意义(P0.05)。结论NONFH 股骨头局部 bFGF 与 BMP-2 表达的降低，极有可能是导致其自身修复能力不足的重要原因。增加股骨头局部 bFGF 与 BMP-2 的表达可能有助于股骨头缺血坏死的修复。 2【关键词】 非创伤性股骨头坏
3、死 ; 碱性成纤维细胞生长因子; 骨形态发生蛋白-2; 表达Abstract: ObjectiveTo explore the change and its significance of the expression of basic fibroblastic growth factor (bFGF) and bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) of the local femoral head in nontraumatic osteonecrosis(NONFH). MethodsThirty samples of femoral heads of
4、NONFH were collected as the experimental group and 10 fresh samples of femoral heads of femoral neck fracture as control group. The specimens were collected at the time of total articular replacement arthroplasty. The bone tissues from necrosis area and healthy area were made into general sections a
5、fter immobility and decalcification. Pathological changes were exexamined by optical microscopy and the expression of bFGF and BMP-2 in femoral head was determined with in-situ hybridization technique.ResultsThe organization structure of experimental group was disorganized, cracked，and the bone trab
6、ecula was rarefactive and non-intact . There were a great number of empty lacune in bone trabecula. The intensity and area of positive expression of bFGF and BMP-2 in femoral head of 3the experimental group were obviously lower than that of control group. The result had statistical significance(P0.0
7、5).ConclusionThe decreased expression of bFGF and BMP-2 in femoral head of NONFH may be reason for insufficient repair function.Key words：nontraumatic osteonecrosis of femoral head; basic fibroblastic growth factor; bone morphogenetic protein-2; expression非创伤性股骨头坏死(nontraumatic osteonecrosis of femo
8、ral head ，NONFH)是临床上常见的骨科疾病，其常用的治疗方法远期疗效并不理想，至病程晚期多数会出现关节面塌陷而需人工关节置换。股骨头坏死的自行修复能力有限，常遗留软骨下骨坏死不能修复1、2，而造成这种现象的确切原因尚不明确。股骨头坏死区的血管再生及新骨形成，是其病理逆转的重要因素之一，也是治疗股骨头坏死的关键2。Mont 等3提出应用细胞因子治疗股骨头坏死具有广阔的前景，bFGF 和 BMP-2 是近年来研究较深入的两种生长因子。本文通过对 NONFH 人体股骨头标本中 bFGF 与BMP-2 表达的研究，探讨影响股骨头局部骨形成、骨修复的原因，为临床防治提供新的思路与理论依据。4
9、1 资料和方法1.1 一般资料 股骨头标本均来源于全髋关节置换术。实验组30 例，男性 21 例，女性 9 例;年龄 3877 岁，平均(55.39.6)岁，Ficat 分期，期 13 例，期 17 例; 其中，服用激素者 16 例，酗酒者 10 例，原因不明者 4 例。对照组 10 例均为新鲜股骨颈骨折标本(伤后 3 d 内手术)，男性 7 例，女性 3 例;年龄 4180 岁，平均(58.511.2)岁;且排除风湿、类风湿、心血管及免疫系统等疾病，并无烟酒嗜好及服用激素史。1.2 主要试剂 bFGF 原位杂交检测试剂盒(MK1054)，BMP-2 原位杂交检测试剂盒(MK1782-h) ，
10、DAB 显色试剂盒等(均由武汉博士德生物工程有限公司提供)。其中，bFGF 所包含的 mRNA 探针为：5-GGCTT CTTCC TGCGC ATCCA CCCCG ACGGC-3;5-AGCAG AAGAG AGAGG AGTTG TGTCT ATCAA-3;5-TGGAA TCTAA TAACT ACAAT ACTTA CCGGT-3。5BMP-2 所包含的 mRNA 探针为：5-AGCAT GTTCG GCCTG AAACA GAGAC CCACC CCCAG-3;5-GCACC AAGAT GAACA CAGCT GGTCA CAGAT AAGGC-3。1.3 标本制作 将股骨头沿冠
11、状面对半剖开，于坏死区( 包括负重区关节软骨及软骨下坏死区域)、健存区(包括坏死区以远硬化带及髓心部分)各凿取一块约 1 cm1 cm0.3 cm 的骨块，所有标本经固定、脱钙后，常规石蜡包埋、切片，厚度为 5 m。1.4 光镜观察 HE 染色后，在高倍光学显微镜(100 及 400倍)下观察其组织病理学变化。1.5 原位杂交测定 bFGF mRNA 与 BMP-2mRNA 实验步骤严格按照说明书操作。以胞浆出现棕黄色颗粒为阳性表达，以 PBS代替一抗作为阴性对照。每张切片随机选取 5 个骨小梁视野和 5 个髓腔内视野，以 IPP(Image-Pro Plus 5.1)图像分析软件及Smart
12、scape 2002 生物显微图像分析软件测定其阳性染色面积占整6个视野面积的百分比和平均灰度值，取算数平均数作为每张切片的平均染色面积百分比和平均灰度值，前者代表 bFGF mRNA 或BMP-2 mRNA 分布面积的大小，后者代表单位面积内 bFGF mRNA 或 BMP-2 mRNA 的含量。1.6 统计方法 数据均以均数 标准差表示，应用 SPSS 11.5软件统计分析，两组数据间采用两独立样本 t 检验及直线相关检验。r 为相关系数，-1r+1 表示两变量呈直线相关关系， r 为正数表示正相关，r 为负数表示负正相关。 P0.05 有统计学意义。2 结果2.1 组织形态学观察2.1.1 大体改变对照组：肉眼观股骨头球形外观存在，关节表面完整、光滑;剖面见关节软骨厚度均匀一致，软骨下骨小梁清晰可见。实验组：肉眼观股骨头形态不规则，关节面凹凸不平，股骨头负重区有面积不等的软骨剥脱、缺失，部分标本负重区塌陷;剖面见关节软骨薄厚不均，负重区可见软骨剥脱及塌陷，软骨下可见囊7性变区，内为类肉芽样组织，其下为硬化带。
