流行病学的研究表明,发育性髋脱位及髋臼发育不良(developmental hip of dysplasia and dislocation, DDH)的最高发病率可达千分之25-50。骨关节炎是DDH的最终结局,需进行全关节置换以解决关节疼痛和行走困难,严重影响了这部分患者的生存质量。目前的治疗措施仅能延长骨关节炎的起病时间,并不能完全的预防其发生。因此寻找早期预防性的治疗措施,改善髋臼容积、以增加髋臼对股骨头的包容是一个值得密切关注的问题。本研究试图利用生物可降解网状盘作为载体将SRY-相关的HMG-box基因9转染的间充质干细胞植入髋臼发育不良动物的髋臼上缘,在其上方形成骨化,旨在利用髋臼具有横向和纵向生长潜能及软骨、骨膜下化骨的生理特点最终完成髋关节的重塑。以期望寻找一种新的微创干预又行之有效的治疗方法,减少DDH严重并发症,提高患者生存质量。
发育性髋关节发育不良(Developmental Dysplasia or Dislocation of the hip,DDH)又称为先天性髋关节脱位,是小儿最常见的下肢畸形。尽管部分病例的症状可以自发恢复,但那些需要治疗的病例如果在婴儿期没有被诊断或干预,病情将越来越严重,并伴随终生。无论采取何种治疗方法,DDH 的最终不可避免出现骨关节炎。大量的临床证据表明,早期实现股骨头和髋臼同心圆结构(头臼同心)能够获得最佳的治疗结局。但尽管早期“头臼同心”的治疗实现了股骨头与髋臼的对位稳定,但髋臼上缘发育不良或残余髋臼上缘发育不良可能长期存在。 如何解决髋臼上缘骨量缺失,促进在髋臼成熟过程中自身髋臼软骨的生长发育,是本研究主要解决的问题。研究中,我们通过纯化骨髓间充质干细胞,将定向诱导并促进软骨细胞发育的Sox9基因转染入间充质干细胞,一方面通过大体实验动物模型了解,转染后的间充质干细胞骨形成能力,另一方面在体外研究转染后的间充质干细胞对发育不良软骨细胞生长发育的促进作用,并在研究过程中进一步揭示了转染后间充质干细胞的可能作用机理。研究中将成功构建的Sox9转染的间充质干细胞,体外同支架培养并获得良好稳定性后,微创手术方式,将体外同支架培养的转染的间充质干细胞植入发育不良髋臼上缘,3周后组织切片可见新生软骨形成。为了进一步明确转染后的间充质干细胞对发育不良软骨细胞生长及修复的作用,利用Wound Healing方法检测结果显示,共培养后转染的间充质干细胞对发育不良软骨细胞生长及修复有良好的促进作用。在进一步对其机制的探讨中,通过检测Sox9下游信号通路蛋白的表达以及分布情况,显示发育不良软骨细胞内Actin的表达无明显改变,但分布发生显著性变化,提示Sox9-Actin信号通路的激活发挥一定的作用。 本研究通过在体及体外实验,观察了转染后的间充质干细胞在体内软骨形成的过程,并通过细胞共培养初步证实了,转染的间充质干细胞对发育不良软骨细胞生长及修复的促进作用,在随后的机制研究中得出Sox9-Actin信号通路的激活可能是其作用机制之一的结论。进一步的研究仍在进行中。