大骨节病病因与发病机制的研究进展及其展望

大骨节病是一种地方性、畸形性骨关节病,至今原因未明,目前以我国西部地区最重,尚无有效治疗措施。本文依据国内外有关研究,总结分析了大骨节病三种病因假说的研究进展及其尚待解决的问题,结合作者及其研究团队近年来的研究进展,提出大骨节病除经典的软骨细胞坏死外还表现有软骨细胞过度凋亡和"去分化",大骨节病软骨细胞差异表达基因、血清蛋白表达谱及短串联重复序列多态性不同于病区内外正常人与骨关节病。确定大骨节病软骨细胞坏死发生的基因与蛋白标志物,以及何种环境因素如何与大骨节病易感基因相互作用而选择性的损伤深层软骨细胞及其干预措施,是未来大骨节病病因发病机制研究的重要目标。     

大骨节病人关节软骨和骺软骨的软骨细胞电镜观察

大骨节病的病理变化主要侵犯关节软骨和骺板软骨,表现为软骨的变性、坏死和修复性变化。在光学显微镜下,对软骨细胞的坏死和基质的变性变化已有较多的叙述。我们在探讨大骨节病软骨坏死的特点和发病机理时,曾注意到软骨细胞的变化居于重要的地位。进一步查明软骨细胞的病变,可能对探讨大骨节病的病因和发病原理有一定意义。为此,我们用透射电镜观察了大骨节病人关节软骨和骺软骨的软骨细胞超微结构。由于到目前为止,国内外对于本病还没有这方面的研究记述可资参考,因此本文只是初步的观察和分析。     

自由基对兔关节软骨细胞超微结构的影响

本研究采用体外培养兔关节软骨细胞的方法,建立黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶系产生的内源性自由基对软骨细胞影响的实验模型。用倒置显微镜动态观察,扫描及透射电镜超微结构观察等研究方法,初步探讨了内源性自由基对兔关节软骨细胞的影响。结果表明:黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶系产生的内源性自由基对软骨细胞具有损伤作用。提示软骨老化、变性、一些变性性关节疾病,如大骨节病、关节炎的发生可能与自由基有关。     

生长分化因子5单核苷酸多态性与大骨节病的相关性

目的 探讨生长分化因子5(GDF5)基因3个单核苷酸多态性(SNP)位点多态性与大骨节病的关系.方法 用限制性核酸内切酶酶切方法对103例大骨节病患者和91例健康人的GDF5基因上的3个SNP位点进行基因分型,计算相应人群中3个位点的基因型频率,比较各组间基因型频率的差异.结果 单倍型重构分析显示单倍型AT、TGC和 TAT在大骨节病患者和健康人群之间存在差异,但3个位点单位点关联分析未显示与大骨节病具有相关性.结论 单倍型TGC与大骨节病具有相关性.     

软骨细胞-骨基质明胶复合物修复兔关节软骨缺损的初步观察

目的　初步观察骨基质明胶 (bonematrixgelatin ,BMG)复合软骨细胞移植修复关节软骨缺损的可行性。方法　BMG复合软骨细胞体外培养 ,并将培养复合物植入同种异体兔膝关节软骨缺损处 ,术后行大体及组织学观察。结果　BMG复合软骨细胞体外培养后能形成软骨组织 ,此“工程软骨”植入兔膝关节软骨缺损处能继续生长发育。结论　BMG复合软骨细胞体外培养及体内移植均能形成软骨组织 ,有可能修复关节软骨缺损     

线粒体细胞色素c介导的caspase-9激活通路参与大骨节病关节软骨细胞凋亡的发生机制

目的通过评价线粒体功能研究线粒体介导的caspase-9激活通路参与成人大骨节病关节软骨细胞凋亡的机制。方法关节软骨细胞培养,Hoechst 33258染色检测软骨细胞核形态,流式细胞仪检测软骨细胞凋亡率和细胞内活性氧含量,Western bloting检测细胞色素c的表达,荧光法检测caspase-9和caspase-3活性。结果大骨节病患者关节软骨细胞较正常软骨细胞凋亡百分率增加,线粒体细胞色素c释放,caspase-9和caspase-3活性增高,且活性氧含量增加。结论线粒体氧化应激参与了大骨节病软骨细胞的病理生理变化,线粒体功能障碍可能在大骨节病关节软骨细胞凋亡过程发挥了重要作用。     

大骨节病儿童及成人关节软骨细胞凋亡特征的比较

目的探讨细胞凋亡及相关调控因子Bcl-2、Bax在大骨节病(KDB)儿童和成人关节软骨中的表达及分布的异同。方法收集15例大骨节病儿童和12例大骨节病成人,采用脱氧核糖核酸末端转移酶介导的脱氧核糖核酸缺口标记(TUNEL)技术和Bcl-2、Bax免疫组化抗生物素蛋白-生物素-碱性磷酸酶(B-SA)法染色,比较正常儿童和成人与大骨节病儿童和成人关节软骨中软骨细胞凋亡及相关调控因子Bcl-2和Bax的表达。结果KDB儿童关节软骨中层凋亡阳性细胞数较正常关节软骨显著增多(P<0.01);成人KDB关节软骨凋亡阳性细胞分布以表、中层显著(P<0.05)。②KDB儿童关节软骨表、中层Bcl-2、Bax的表达显著高于正常关节软骨中的表达(P<0.01),其中表层最高。③KDB成人关节软骨各层Bcl-2、Bax的表达显著高于正常关节软骨中的表达(P<0.05),其中表层最高。④KBD成人关节软骨各层凋亡细胞、Bcl-2、Bax阳性表达率均较KBD儿童显著增高,且Bax的表达较Bcl-2表达增多。结论KBD成人关节软骨凋亡细胞、Bcl-2、Bax阳性表达率均较KBD儿童显著增高,且Bax的表达较Bcl-2表达增多。     

新疆维吾尔族群体及家系STR遗传结构的研究

目的　了解新疆维吾尔族群体 4个STR位点的基因及基因型分布 ,获得 4个基因座的群体遗传学数据。方法　采用PCR扩增技术和基因扫描技术进行样本STR遗传结构分析。并与其他种族、人群的等位基因频率进行比较。结果　 4个STR位点在新疆维吾尔族人群中均具有遗传多态性。 4个STR位点的基因型分布均符合Hardy Weinberg平衡定律 (P >0 0 5 )。不同人群基因频率分布存在一定的差异。家系分析显示 :4个STR位点等位基因均按孟德尔遗传定律呈共显性传递。结论　所得到的等位基因频率等数据可为遗传学研究、法医个体识别及亲子鉴定提供依据     

低硒大骨节病病区粮对大鼠软骨Ⅱ型胶原合成代谢的影响

为探讨病区粮及硒对软骨胶原代谢的影响,采用低硒大骨节病病区粮,病区粮加硒和非病区粮喂养大鼠66d,观察了低硒KBD病区粮和硒对软骨Ⅱ型胶原合成代谢的影响。结果表明:①病区组Ⅱ型胶原甘氨酸、丙氨酸等疏水氨基酸含量较非病区组增高,羟脯氨酸和羟赖氨酸含量降低。病区粮加硒后上述变化可得到部分纠正。②病区组软骨Ⅱ型胶原脯氨酸和赖氨酸羟化程度分别较非病区组降低6.4%和7.7%。加硒组较病区组脯氨酸羟化程度增高9.4%,但赖氨酸羟化程度未增高。③病区组Ⅱ型胶原电泳迁移率及对胰蛋白酶敏感性与其它组无显著差别。     

T-2毒素对软骨细胞整合素表达的影响及硒的拮抗作用

目的研究T-2毒素和硒对软骨细胞整合素mRNA表达的影响,探讨T-2毒素和硒与大骨节病发病的关系。方法体外单层培养C-28/I2软骨细胞,用MTT法测定细胞在不同浓度T-2毒素和不同作用时间下的增殖活性,通过Real-time PCR法检测软骨细胞在加T-2毒素或补硒后整合素α1、α2、α3、β1、β3、β5等10种亚基的表达情况。结果 T-2毒素可抑制C-28/I2软骨细胞系的增殖活性,在T-2毒素作用下软骨细胞系中整合素的表达谱有显著变化,其中显著上调的整合素亚基有αv和β1,下调的亚基有α2、α5和β5,加硒可在一定程度上拮抗这种改变。结论 T-2毒素对软骨细胞增殖有明显的抑制作用,而硒能通过拮抗整合素的表达而发挥对软骨细胞的保护作用。     

CHONDROCYTE APOPTOSIS IN ARTICULAR CARTILAGE WITH KASHIN-BECK DISEASE

Kashin BeckDisease(KBD)isachronic,en demicosteoarthritisaffectingover0.81millionspa tientsand101millionsofpeopleatriskinChina[1]. Thebasicpathologicalfeaturesofthediseaseis chondrocytesdegenerationandnecrosisinthedeep zoneofarticularcartilageandgrowthpl…     

大骨节病患者外周血真菌毒素环境反应基因表达谱的研究

目的比较分析真菌毒素环境反应基因在大骨节病(KBD)患者和正常对照者外周血中的表达谱差异,探讨其与KBD患病风险的相关性。方法收集25例KBD成年患者和17例正常对照个体外周血样品,提取总RNA。采用Agilent全基因组表达芯片、单基因表达分析和基因集富集表达分析技术(GSEA),比较真菌毒素环境反应基因在KBD患者和正常对照个体外周血中的基因表达谱差异。基因表达芯片数据采用RT-PCR进行验证。结果①T-2毒素、雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、脱氧镰刀菌烯醇、黄曲霉毒素B1、赫曲霉毒素A和胶霉毒素相关的11个环境反应基因在KBD患者和正常对照个体外周血中的表达水平存在显著差异(表达率>2.0或<0.5),功能主要涉及细胞凋亡、免疫炎症和蛋白合成与修饰等。②真菌毒素相关的11个环境反应基因在KBD患者外周血中显著上调(P<0.05),功能涉及细胞凋亡、外环境刺激反应、生长发育和氧化还原反应等。结论多种真菌毒素环境反应基因在KBD患者外周血中表达异常。真菌毒素可能通过影响相关环境反应基因的表达,诱发软骨细胞功能障碍,导致关节软骨损伤。     

EFFECT OF LOW SELENIUM ON CHONDROCYTE DIFFERENTIATION AND DIFFERENTIAL EXPRESSION OF COLLAGEN TYPES Ⅰ , Ⅱ AND X IN ARTICULAR CARTILAGE FROM MINI-PIGS

Objective According to the distribution of low selenium areas, low nutrition state of the residents and the affecting cartilage growth and articular cartilage of Kashin-Beck Disease(KBD),the chondrocyte differentia- tion and differential expression of collagen types Ⅰ , Ⅱ and Ⅹ in articular cartilage from Chinese mini-pigs treated with low selenium were investigated in order to gain insight into the effects of these conditions on chondrocyte differ- entiation in KBD cartilage. Mothods Eleven male juvenile mini-pigs, aged from 4 weeks to 6 weeks after birth, were divided into 3 groups. The Se content in the diet of the “low Se” group was 0. 035mg/kg diet, and 0. 175 mg/kg diet in the control. For Se-supplemented group 0. 390mg /kg diet was added. The content of Se in blood was assayed at the beginning and at the end of each experiment. Samples of articular cartilage were taken from the right femur condylus, and collagen types Ⅰ , Ⅱ and Ⅹ in articular cartilage were analyzed by immunohistochemistry and in situ hybridization. Results ①All cartilage samples from juvenile mini-pigs fed with low selenium diet revealed a re- duction in type Ⅹ collagen mRNA expression in the hypertrophic chondrocytes as shown by in situ hybridization, and reduced type Ⅹ collagen deposition in the lower hypertrophic zone as shown by immunohistochemistry. ②Addition of selenium to the diet restored the type Ⅹ collagen to normal level. ③Type Ⅱ collagen was evenly distributed over the entire articular cartilage in all experimental and control groups. Type Ⅱ collagen mRNA signals were most prominent in the upper articular layer as well as in the hypertrophic zone in all groups. Type Ⅱ collagen expression was restrict- ed to the zone of endochondral ossification in all experimental groups and the control. Conclusion Low selenium has an down-regulatory role on the synthesis and deposition of collagen type Ⅹ in hypertrophic chondrocytes in articular cartilage of mini-pigs. Supplement of the low Se diet with additional Se restored the signals of collagen type Ⅹ to nor- mal levels. These findings indicate that selenium deficiency may disturb chondrocyte differentiation to hypertrophic cells in the growth plate,and worthy to be investigated further.     

大骨节病病区不同病情学龄儿童尿中肌酐含量的研究

1.大骨节病不同病情学令儿童尿中肌酐含量不同。 2.大骨节病不同病期儿童尿中肌酐含量呈现有规律的变化。其中只有进展期患儿尿肌酐含量明显低于非病区儿童。 3.大骨节病肌肉代谢障碍主要表现为能量代谢失调。尿肌酐含量减少的发病机制被认为与肌细胞中线粒体内cp合成减少有关,影响cp合成减少的因素可能有①肌酸合成减少;②ATP生成减少;③CPK同功酶活性改变。大骨节病患儿肌肉萎缩现象似属于消耗性分解并非坏死性质,其机制可能与机体在疾病状态下对具有ATP酶活性的肌球蛋白的需求增加有关。 4.外环境的低硒因素很可能就是大骨节病肌酐代谢抑制因子。     

大骨节病实验动物的铁代谢及其与硒的关系

本文报道了用放射免疫分析法(RIA)、同位素衍生物分析法及整体示踪法等核医学手段,分别测定了各组大白鼠血浆铁蛋白、血浆非饱和铁结合力(UIBc)、~(55+53)Fe 对各有关组织的24小时参入率及24小时内的动态变化。结果表明,病区粮组的血浆铁蛋白水平显著高于非病区组(P<0.05)、血浆 UIBC 显著低于非病区组(P<0.05);病区粮组的血浆~(55+59)Fe24小时回收率显著高于非病区(P<0.01)、软骨24小时回收率则显著降低(P<0.01),通过24小时动态观察,发现病区组动物肾、骨、软骨内~(55+59)Fe 的代谢水平及速率均较非病区为低,而血浆则一直维持在较高水平。结果提示:病区粮因素可导致大白鼠体内铁的积聚,骨、软骨铁代谢速率降低;病区粮加硒后能显著改善这一病理变化,硒有加速铁在大白鼠体内代谢速率和经肾脏排泄的作用。     

人工合成饲料不同硒水平对大白鼠胶原代谢的影响

本文首次采用不同硒水平的人工合成饲料喂养大白鼠,观察到其胶原的变化与血硒呈正相关关系,尤以实验30天尿羟脯氨酸排出量为著(r=0.5454 P<0.01)。据此认为低硒确能影响胶原代谢,致尿羟脯氨酸排出减少。动物实验结果与大骨节病患儿尿羟脯氨酸改变相似,提示大骨节病致病因素可能与低硒有关。     

A novel mutation-L539fs/47 of hERG in a Chinese long QT syndrome family

Objective To identify the mutation of human ether-a-go-go-related gene (hERG) and analyze the clinical characteristics of a Chinese family with long ST syndrome (LQTS). Methods The electrocardiogram and DNA samples were obtained from a Chinese LQTS family of 26 members. Genotype was performed with polymorphic short tandem repeat (STR) markers at the known LQT1, LQT2, and LQT3 loci. SSCP analysis was used to find aberrant conformers. hERG mutation was confirmed by cloning and sequencing. Results Three gene carriers were linked to chromosome 7q35-36, where the potassium channel gene hERG was encoded. A 19-base pair deletion was identified. The mutation was located at nucleotide position 1 619-1 637 between transmembrane domains S4 and S5. Furthermore, A1692G polymorphism was found both in the normal control and patients. Conclusion A novel 19 bp deletion mutation of hERG is identified in a Chinese family. All gene carriers are demonstrated to be typical LQT2 ECG phenotype.     

陕西病区粮食真菌及其毒素在克山病、大骨节病病因中作用的比较研究

目的　克山病 (KSD)和大骨节病 (KBD)两病病因至今尚未明了 ,特调查病区粮食真菌及其毒素在两病病因中的作用。方法　用病例对照研究结合实验病理学验证以探索粮食内可疑致病真菌及其相关毒素质量与两病发病的关系。结果　① 40 2份小麦内培养出的优势菌为链格孢霉 ,其检出率与两病发病之间未见统计学联系 ,未培养出镰刀菌 ;② 2 4份小麦和 2 3份小麦面粉样品内未检出 1 1种镰刀菌毒素中的任一毒素 ,1 4 3份小麦、玉米样品内未检出AOH、AME和ZEN ;③化学纯品T 2毒素 (1 0 0 μg·kg- 1BW·d)致雏鸡KBD模型实验和链格孢霉培养粮 (含AOH 6 5 1 9μg/ g饲料 )致雏鸡KSD、KBD模型实验 ,均未见动物心肌损害和软骨损害等 ;④T 2毒素和MON实验组内 ,检出小型猪关节软骨OC—Ⅲ型损害 ,后一结果对KBD病因研究的参考价值需待更多工作之后才好判定。结论　病例对照研究和实验病理学综合结果不支持两病病因镰刀菌毒素中毒说和链格孢霉毒素中毒说。建议多家协作 ,重复粮食真菌及其毒素的检测 ,以便对两病真菌毒素病因说作出最终评价。