脑损伤并骨折大鼠血浆和骨折骨痂中骨再生基因表达差异的动态检测

临床实践中人们发现脑外伤合并骨折病人的骨折骨痴形成明显提前且出现异位骨化，很少有骨不连的发生。我们前期研究及许多学者都发现脑损伤动物的血浆和骨折骨痂有多种生长因子增加，如:骨形态发生蛋白、神经营养因子等。多数学者认为这是脑组织通过某些体液因子或神经因素来调控成骨反应的。但以前的研究都局限在某一种或几种神经和体液因素，缺乏对骨再生因素的全面系统研究。骨再生受细胞内和细胞外各种因素的调控。调控这个过程的基因包括了生长因子基因（BMP和TGF）和细胞内信号分子基因（smads）,以及早期和晚期的分化基因。此外某些骨骼相关基因也在骨发育过程中发挥重要作用。本实验拟使用骨再生基因芯片，同时检测脑损伤大鼠不同时段的血浆和骨折骨痂的113个与骨再生分化相关基因的表达水平变化，来探讨脑外伤合并骨折病人的骨折愈合加速机制。利用这种机制有助于提高临床骨折的疗效，防止骨质疏松、骨不连或骨折延期愈合的发生。

骨科医师在临床医疗实践过程中常常遇到有些脑外伤合并骨折的病人，很早以前医师们就发现这类病人骨折愈合时间较平时常见的单纯骨折病人的骨折愈合时间明显缩短，这类病人的骨折骨痴形成明显提前且出现异位骨化，很少有骨不连的情况发生，国内外很多学者进行了大量研究，因为受到当时各方面的条件限制，脑外伤合并骨折患者骨折愈合加速原因并未完全阐述。多数学者认为这是脑组织通过某些体液因子或神经因素来调控成骨反应的。但以前的研究都局限在某一种或几种神经和体液因素，缺乏对骨再生因素的全面系统研究。骨再生受细胞内和细胞外各种因素的调控。调控这个过程的基因包括了生长因子基因（BMP 和TGF）和细胞内信号分子基因（smads）, 以及早期和晚期的分化基因。此外某些骨骼相关基因也在骨发育过程中发挥重要作用。本实验目的：使用骨再生基因芯片，同时检测脑损伤大鼠不同时段的血浆和骨折骨痂的113 个与骨再生分化相关基因的表达水平变化，来探讨脑外伤合并骨折病人的骨折愈合加速机制。本实验主要研究内容和方法：A 建立大鼠脑损伤模型同时制造大鼠胫骨骨折模型，即建立伴脑损伤的骨折模型。 B 检测模型不同时期血清和骨折局部中骨再生基因的表达水平，比较实验组和对照组骨再生基因表达水平的显著差异程度。 C 观察模型不同时期骨折骨痂的影像学变化和骨折骨痂中的骨细胞变化情况。 E 在成骨细胞培养中，加入外源性在对照组和实验组中有显著骨再生表达差异的基因蛋白以及脑损伤动物血清，通过细胞计数的方法了解成骨细胞分化过程中受这些显著表达差异基因对其的影响情况。实验结果：通过实验建立的脑外伤合并骨折模型的骨折骨痂的骨再生基因检查发现，有29种骨再生基因在各个时间检测阶段明显上调，33种骨再生基因表达下调，51种骨再生相关基因表达呈现波动表达。结论：12种骨再生基因表达上调和29种骨再生基因表达下调的基因，可能是促进脑损伤合并骨折大鼠骨折愈合加速的主要基因。利用这种机制有助于提高临床骨折的疗效，防止骨质疏松、骨不连或骨折延期愈合的发生。