您所在的位置:
大骨节病发病机制的研究进展
作者: 李欣
单位: 齐齐哈尔市第一医院

摘要

大骨节病是一种地方性、多发性、变形性骨关节病,主要影响儿童和青少年,导致关节软骨变性、坏死及继发性骨关节炎,严重者可能导致终身残疾甚至死亡。本文综述了KBD的病因、发病机制及其研究进展。

KBD的病因主要包括生物地球化学说(低硒说)、粮食真菌毒素中毒说及遗传因素。

我国学者发现 KBD主要分布在低硒地区,病区人群血、尿、头发含硒量显著低于非病区人群,出现以低硒为中心的代谢紊乱。病区人群采用补硒干预措施可有效的可防止儿童KBD的发生,促进其干骺端病变的恢复,防止病情恶化。对体外培养KBD患者和正常人关节软骨细胞增殖和凋亡的影响中,正常软骨细胞的生长增殖速度明显高于KBD,且不同浓度的硒对软骨细胞的作用并不同。
发病地区家庭主食粮食T-2毒素进行检测,病区玉米、小麦可检出较多镰刀菌。用病户有毒镰刀菌株制成的菌粮喂养雏鸡,重复多次雏鸡均出现类似大骨节病的病理改变。

分析KBD核心家庭的患病特征中,发现不同核心家庭中子代的患病程度与父母患病相关。

KBD的发病机制可与机体内炎症因子表达、细胞凋亡、基因组学、蛋白组学相关。

KBD患者血清IL-1β和TNF-α水平均高于正常人,滑膜和滑液中,KBD和OA患者IL-1β、TNF-α表达和对照组单纯的半月板损伤患者的滑膜相比均有显著性差异。

KBD儿童手指软骨与正常儿童手指软骨组织软骨细胞中IL-1β、IL-6和TNF-α的表达中,在儿童软骨进行免疫组织化学染色后发现,KBD组软骨组织全层软骨细胞IL-1β、TNF-α的表达明显高于对照组,软骨组织表层下包排列松散、紊乱,有明显的萎缩现象,软骨组织全层均可见大量细胞质红染的阳性软骨细胞。

对KBD儿童、KBD成人、正常儿童及正常成人的关节软骨分别进行常规HE、脱氧核糖核酸末端转移酶介导的脱氧核糖核酸缺口标记法(TUNEL)和免疫组织化学染色,结果显示凋亡细胞、Bcl-2、Bax表达的分布中,KBD儿童和KBD成人关节软骨细胞均存在软骨细胞的过度凋亡,且细胞凋亡相关调控因子Bax的表达均较Bcl-2表达增多。而且随着KBD 的发生和发展,软骨细胞凋亡及其相关调控因子的表达均增多。

通过收集KBD和OA患者的关节软骨在体外培养原代软骨细胞,进行转座酶可及染色质高通量测序检测(ATAC-seq)比较 KBD和OA组之间软骨细胞可及染色质的差异发现FGF7、GPD1L、NFIB、RUNX2和VCAM1是DAR相关基因和 DEGs之间的重叠基因,这些基因与异常的软骨细胞功能有关,可能发挥着十分关键的作用。

在世界范围内,KBD严重影响病区人口的劳动能力和健康素质,KBD成为了研究的热点。从本世纪50年代以来,我国学者从流行病学、病理学、临床学、X线诊断、生物化学、医学地理学等多方面深入研究了KBD的病因、发病机理和防治措施,多学科协同攻关,目前儿童KBD已基本达到消除水平。然而,目前大骨节病的发病机制仍然有许多关键问题尚未明确。在既往取得的研究进展上,如何利用现代分子生物学技术、基因组学、蛋白组学、体外实验深入研究大骨节病的分子发病机制,是探索KBD防治措施重要课题之一。

未来借助先进的分子生物学技术,如基因编辑、单细胞测序等,通过大规模的流行病学调查和全基因组关联研究,多学科交叉融合的深入发展,有望揭示环境、基因交互在KBD中的作用,将为制定个性化的预防和治疗方案提供依据,降低KBD的发病率、提高KBD患者的生存质量开辟新的途径。

关键词: 大骨节病(Kashin-Beck Disease KBD);低硒;T-2毒素;炎症因子;细胞凋亡;基因组学;蛋白组学;软骨损伤
来源:中华医学会第二十八次风湿病学学术会议