干细胞研究与治疗杂志

抽象的

创伤性损伤后骨再生中循环细胞和体液生物标志物的临床研究

Hans Gottlieb、Tobias W. Klausen、Martin Boegsted、Bo S. Olsen、Gunnar S. Lausten、Jens Kastrup、Julia S. Johansen、Mette Nyegaard、Karen Dybkaer 和 Hans E. Johnsen

背景：骨折愈合包括软骨、血管和骨骼的形成，其中涉及循环祖细胞、细胞因子和生长因子，形成复杂的组织再生稳态。本文描述了一项临床研究，采用时间依赖性多参数方法对创伤性损伤后的循环细胞和体液变量进行研究。材料和方法：研究了两组 50 名患者，其中踝关节或髋部骨折（组 1）或计划进行髋关节置换术（组 2），以及年龄匹配的健康对照。在创伤后及时采集血液样本，并分析 i)通过多参数流式细胞术(MFC) 检测非造血(CD45neg) 间充质亚群，ii) 通过微阵列检测全局基因表达谱 (GEP) 和 iii) 通过免疫测定 (ELISA) 检测血清炎症标志物，包括生长因子 YKL-40。进行了综合分析以确定对组织再生有潜在影响的细胞和体液模式。结果：创伤后循环白细胞、未成熟祖细胞亚群和血小板以及 YKL-40、IL-6 和 CRP 的水平呈双相变化，并与创伤类型相关。分析 MFC 确定了两个次要的 CD45neg 血液区室，它们同时分别表达不同程度的 CD105、CD133、CD73、VEGF-R、CD144 或 CD31、CD34、CD166、CXCR4，支持间充质亚群参与骨折愈合。微阵列分析确定了创伤后特定基因的基因表达发生显著变化，这些基因已知与循环单核细胞 (MNC) 中的炎症、骨再生和血管生成有关。YKL-40 的 ELISA 定量显示，与踝关节骨折患者相比，髋部创伤患者的创伤后变化更大（MNC：p=0.0006；YKL-40：p=0.0004）。 YKL-40 还与骨创伤的类型相关，在计划进行髋关节置换术和创伤性髋部骨折的患者中，不同程度的骨创伤相关（p=0.005）。结论：本研究描述了计划进行髋关节置换术、踝关节和髋部骨折后的创伤后时间依赖性细胞和体液反应。数据识别并列举了支持再生作用的潜在间充质祖细胞。最后，分析记录了生长因子 YKL-40 与骨创伤之间的相关性，将其与 IL-6 和 CRP 区分开来。这些观察结果可用于未来识别、分离和表征对骨再生有影响的循环细胞。