髌骨不稳滑车发育不良的转录组测序和生物信息学分析及手术治疗

来源 :河北医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:h9501oney
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
第一部分基于转录组测序技术的综合生物信息学分析揭示髌骨不稳相关的关键基因和通路目的:髌骨不稳是一种青少年常见的膝关节损伤,然而到目前为止,其关键的生物标志物和分子机制仍不清楚。本研究目的为通过转录组基因测序技术比较髌骨不稳和对照组小鼠之间的全基因表达差异,发现参与髌骨不稳发生发展的显著差异基因,并通过综合生物信息学分析确定了髌骨不稳中的分子机制和关键基因,以揭示髌骨不稳的确切机制并开发一种新的非手术治疗髌骨不稳和髌骨不稳相关并发症的方式。方法:我们首先建立了髌骨不稳的小鼠模型,并通过转录组测序技术探究髌骨不稳后潜在的基因改变。在获得转录组测序结果后,我们首先进行差异表达基因分析和富集分析以找出与髌骨不稳相关的关键基因和通路。随后,我们构建了蛋白质-蛋白质相互作用网络、差异基因-mi RNA网络、差异基因-转录因子网络和差异基因-药物相互作用网络,以便找到髌骨不稳的关键基因、分子机制和潜在治疗药物。最后,通过实时定量聚合酶链反应(RT-q PCR)和免疫组织化学实验来进一步验证基因测序结果的可靠性。结果:与对照组相比,共有69个基因出现差异表达,其中表达上调的基因有17个,表达下调的基因有52个。富集分析提示差异基因在JAK/STAT信号通路和免疫反应中显著富集。蛋白质-蛋白质相互作用网络确定了10个与髌骨不稳相关的关键基因,这些基因均参与了JAK/STAT信号通路或炎症相关通路。差异基因-mi RNA网络和差异基因-转录因子网络的构建为在转录后阶段调节差异表达基因提供了理论基础。我们随后通过DGIdb数据库进一步探寻了可以逆转差异基因表达的潜在治疗药物或分子化合物。RT-q PCR结果与转录组测序结果一致,证实了基因测序数据的可靠性。免疫组织化学结果表明,在髌骨不稳中JAK1和STAT3的表达水平均升高。结论:本研究首次通过转录组基因测序技术比较了髌骨不稳和对照组小鼠之间的全基因表达差异,发现参与髌骨不稳发生发展的若干基因发生了显着变化。随后,我们通过综合生物信息学分析确定了髌骨不稳发生发展中的分子机制和关键基因。进而揭示了潜在的发病途径,预测了调节差异表达基因的mi RNA或转录因子,并探索了有可能的靶向药物。未来需要进一步的研究来验证本研究的实验结果,以揭示髌骨不稳的确切机制并开发一种新的非手术治疗髌骨不稳和髌骨不稳相关并发症的方式。第二部分滑车成形联合内侧髌股韧带重建有助于提高复发性髌骨脱位和严重滑车发育不良的患者的髌股稳定性和运动水平目的:尽管重度滑车发育不良是单纯内侧髌股韧带重建后影响临床效果和导致髌骨再脱位的主要危险因素。利用滑车成形术直接重塑发育不良滑车的有效性和安全性目前仍缺乏研究。本研究的目的是比较单纯内侧髌股韧带重建和滑车成形术联合内侧髌股韧带重建治疗伴有重度滑车发育不良的复发性髌骨脱位患者的临床结果。方法:2012年4月至2017年2月,每组28例患者分别行单纯内侧髌股韧带重建和TP联合内侧髌股韧带重建治疗伴有严重滑车发育不良的复发性髌骨脱位。根据Dejour分类,我们招募了B型和D型滑车发育不良患者。术前和术后的临床评估包括体格检查(包括髌骨恐惧症和J-sign测试),自我报告问卷(包括IKDC评分、Kujala评分、视觉模拟评分(VAS)和Tenger活动评分,股骨滑车的影像学特征包括Dejour分级系统和外侧髌骨倾斜角。同时记录了患者满意度调查和重返运动比例。最短随访时间为36个月。结果:随访结束时,共有27例内侧髌股韧带重建联合滑车成形术组患者和24例内侧髌股韧带重建患者组完成最终评估。4例患者在出院后未能恢复髌股关节的稳定性,并接受了翻修手术。功能评分,包括IKDC,Kujala和TAS,在两组中均有显著改善。内侧髌股韧带重建+滑车成形术组患者在满意度调查、恢复运动和髌股稳定性方面表现更好。随访结束时,所有患者均恢复了关节活动度,未发现进行性髌股骨关节炎。结论:内侧髌股韧带重建是一种经证实可靠的复发性髌骨脱位治疗选择,但不足以防止髌骨再脱位或出现异常髌骨轨迹,并难以帮助伴有严重滑车发育不良患者恢复到术前的运动水平。对于那些伴有严重滑车发育不良的复发性髌骨脱位患者,该手术联合滑车成形术被证明是一种安全且有效的选择。第三部分TT-PCL间距不能真实反映胫骨结节的外置率目的:胫骨结节-后交叉韧带间距和胫骨结节-滑车沟间距在复发性髌骨不稳定中的作用尚不清楚。本研究旨在证实胫骨结节-滑车沟间距和胫骨结节-后交叉韧带间距预测复发性髌骨不稳定的有效性,并验证胫骨结节-后交叉韧带间距是否能真实反映胫骨结节的外置率。方法:选取50例复发性髌骨不稳患者和50例对照组进行核磁检查。胫骨结节-滑车沟间距、胫骨结节-后交叉韧带间距和胫骨结节外置率)由两名作者以盲法和随机的方式独立测量。参数方差采用t检验,非参数方差采用Mann-Whitney U检验和卡方检验。计算皮尔逊积矩相关系数,以确定不同测量指标之间的相关性。结果:所有定义的测量结果都显示了良好的观察者内部和内部的可靠性。髌骨不稳组的TT-TG间距、胫骨结节-后交叉韧带间距、胫骨结节外置率均显著大于对照组。与胫骨结节-后交叉韧带间距相比,胫骨结节-滑车沟间距在髌骨不稳诊断实验的AUC最高,胫骨结节外置率分别为0.798、0.764、0.769,计算截断值分别为12.5 mm、16.5 mm,百分比为66.1。胫骨结节-滑车沟间距与胫骨结节外置率相关性中等(r=0.595),而胫骨结节-后交叉韧带间距与胫骨结节外置率相关性较弱(r=0.430)。结论:在核磁上可以稳定地测量胫骨结节-滑车沟间距和胫骨结节-后交叉韧带间距,且具有良好的测量稳定性。胫骨结节-滑车沟间距比胫骨结节-后交叉韧带间距更能预测复发性髌骨不稳。有趣的是,胫骨结节-后交叉韧带间距不能反映胫骨结节的实际外置率。本研究将为评估髌骨不稳患者的胫骨结节位置提供新的信息。
其他文献
飞秒激光与原子、分子相互作用产生的高次谐波辐射是强场物理的研究热点之一。相比于原子,分子具有更加丰富的结构以及更多的运动自由度。因此,在飞秒激光作用下,分子高次谐波呈现出许多独特的现象,比如双中心干涉极小值、多轨道干涉引起的动态极小等。除了复杂的分子轨道结构,分子的动力学行为也会引起高次谐波的频谱特性的改变,比如分子核振动引起的共振增强、谐波强度调制、以及频率调制等。本文重点研究分子动力学行为,包
学位
粒子物理的标准模型是迄今最成功的理论之一,其理论预言的所有基本粒子都得到了实验的验证。然而,粒子物理的标准模型并不能解释如暗物质、暗能量、正反物质不对称、强CP破坏以及与引力如何统一等问题。因此粒子物理的标准模型可能不是自然界最基本的理论,而是有一定适用范围的有效理论。超越标准模型的理论通常预言新的粒子和新相互作用的存在,这些可能存在的相互作用可通过交换自旋为0或1的较轻质量的玻色子产生,对应的耦
学位
在生物医学和传染病学的研究中,对某些事件的失效时间及其影响因素的研究是普遍存在的.然而,由于经费限制或者过高的技术难度要求常造成对失效时间有主要影响的某些协变量的观测数据有缺失.但在很多情况下,可能有一些与缺失的主要协变量相关的变量却由于测量简单便宜而可以得到几乎完整地搜集.这些容易获得的变量可以为主要变量的情况提供辅助,而在主要变量完整时,又不能对失效时间规律的研究提供额外的信息,因此被称为辅助
学位
第一部分HNF1A在食管癌组织中的表达及其与临床病理特征和预后的关系目的:对于不可手术切除的食管鳞癌患者,根治性放化疗是重要的治疗方式。然而,部分患者因放射抵抗导致放射治疗后预后生存较差。本研究分析HNF1A在食管癌组织中的表达情况并探讨其与临床病理特征和预后的关系,为提高放射敏感性和靶向治疗提供新思路。方法:基于生物信息学综合分析HNF1A基因在食管癌组织标本中的表达水平,探讨其与临床病理特征及
学位
髌骨骨折是在骨科门诊中常见的外伤,通常由于突然撞击髌骨而发生,例如跌倒或交通事故。髌骨位于膝关节前方皮下,对膝关节伸肌机制至关重要,在膝关节伸展过程中,髌骨是一个支点,可以提高伸肌肌腱的力矩力臂。当髌骨骨折发生时,力传递功能丧失,膝关节无法正常活动。手术固定髌骨骨折,可以重建伸肌机制的完整性,恢复膝关节屈伸活动,进行早期康复锻炼,是髌骨骨折最主要的治疗手段。目前,固定髌骨骨折的主流技术是张力带技术
学位
成纤维细胞生长因子受体(Fibroblast growth factor receptor,FGFR)现已成为肿瘤精准诊疗领域的重要靶点,在多种肿瘤中呈现较高水平的表达。FGFR主要分为FGFR1-4四种亚型,成纤维细胞生长因子(Fibroblast growth factor,FGF)与之结合后,形成FGF/FGFR信号通路,在肿瘤发生、生存、侵袭、血管生成、转移、复发、上皮间质转化(Epith
学位
核磁共振能够无损地精准获取物质组成和结构信息,是一种重要的物质分析技术。基于感应线圈的核磁共振谱仪的信噪比正比于γ5/2B03/2,工作磁场强度越高,则核磁共振信号的信噪比越高。因此,传统的核磁共振谱仪通常采用超导磁体产生强的工作磁场。然而,基于超导磁体的高场核磁共振波谱仪存在体积大、成本高、匀场难等问题,特别是匀场难,限制了核磁共振谱的频谱测量精度的提高。超低场核磁共振的工作磁场在超低场(<10
学位
静电加速度计具有极高的分辨率,并且可实现六自由度加速度同步测量,在重力卫星,空间引力波探测等高精度空间实验中发挥重要作用。在地面对静电加速度计的性能进行直接测试与验证,对于提升其可靠性具有重要的意义。基于高压悬浮的地面测试方案能实现加速度计检验质量的六自由度同时控制,对待测样机改动相对较小,适合对工程样机整机进行检验。然而在该方案中,水平方向的地面振动噪声会直接耦合进入加速度计,影响测试结果。基于
学位
晶体与电磁场之间相互作用的研究是固体物理领域极具吸引力的课题之一。强度不同的电磁场会在晶体内部诱导产生不同的物理现象。在过去几十年中,人们尽管对于弱激光场与晶体的相互作用进行了大量的研究,并取得了显著的成果,但是对于强激光场与晶体相互作用的研究仍存在很多亟需解决的问题。近年来,得益于飞秒激光技术的发展与成熟,非线性光学应用等得到了快速发展,认识和理解晶体尤其是半导体内的强场过程则变得尤为重要。半导
学位
硅基MEMS加速度计在消费电子、惯性导航和地球资源勘探中都有很广泛的应用。国内外各大研究机构都对其展开了深入的研究,相继提出了不同类型的MEMS加速度计,其中电容检测式MEMS加速度计发展最为迅速。在加速度计的设计、加工、可靠性、测试以及应用等技术中,加速度计的封装技术是其重要的技术环节。无论是从消费电子需求的低成本和批量化,还是惯性导航和资源勘探需求的加速度计的一致性,圆片级封装都是必须要解决的
学位