糖皮质激素诱导骨细胞脂肪化与股骨头坏死发生的病理机制研究

摘要

目的：研究糖皮质激素(glucocorticoids,GCs)诱发股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)的发病机制。方法：收集激素性ONFH患者及骨关节炎患者股骨头离体标本,分别进行HE染色、油红"O"染色观察股骨头脂肪细胞,采用免疫组织化学染色观察两组间成骨转录分化因子Runx-2和成脂转录分化因子PPAR-γ2表达;大鼠颅骨源性成骨细胞在地塞米松作用下培养,茜素红矿化结节染色,油红"O"染色,RT-PCR检测Runx-2、PPARγ-2、OCN、ColⅠ基因转录水平表达,免疫组织化学染色Runx-2和PPAR-γ2表达;激素法建立大鼠ONFH模型,HE染色确定建模成功,油红"O"染色股骨头脂肪细胞,以及免疫组织化学染色观察两组间Runx-2和PPAR-γ2表达。结果：与骨关节炎比较,ONFH患者股骨头骨小梁间隙多量脂肪细胞聚集,并且脂肪细胞体积增大,Runx-2表达显著下调,PPAR-γ2表达上调;大剂量GCs作用下成骨细胞分化过程中未见茜素红矿化结节,油红"O"染色成脂肪细胞,RT-PCR检测基因Runx-2、OCN、Col I表达下调,PPARγ-2基因表达上调,Runx-2和PPARγ2表达上调;大剂量GCs可诱发建立大鼠ONFH模型(坏死率52％)。同时ONFH股骨头骨小梁间隙脂肪细胞积聚、脂肪细胞增大,Runx-2表达显著下调,PPAR-γ2表达下调。结论：大剂量GCs作用下,转录分化因子PPAR-γ2表达上调、成骨转录分化因子Runx-2表达下调,调控MSCs成脂肪细胞分化、并成骨细胞、骨细胞转分化为脂肪细胞并且脂肪细胞增殖、肥大,抑制MSCs成骨分化、促进成骨细胞成脂分化,可能是GCs诱发ONFH的主要病理生理机制之一。