人类骨硬化疾病评估
目前人类骨硬化症常规的检测步骤和手段包括[12,18,117]如下几项。
1.检测高骨密度表型——射线检查 高骨密度呈现垩白色成像。此外还可以通过计算机轴向断层摄影术 (CAT)扫描和磁共振成像 (MRI)扫描检测。
2.家族病史和遗传谱系分析 确定患者骨硬化症是属于隐性遗传 (arOP)还是显性遗传 (ADO)。
3.检测体内破骨细胞的形成情况——骨组织活检 (bone biopsy) 骨硬化症患者可能是由于破骨细胞分化受影响导致的多破骨细胞 (osteoclast-rich)骨硬化症,也可能是破骨细胞功能受影响导致的寡破骨细胞 (osteoclast-poor)骨硬化症。确定是哪一种,对后期的治疗和靶定突变基因都有指导意义。骨组织活检是通过获得患者的少量骨组织 (比如髂嵴),福尔马林固定、EDTA脱钙、石蜡包埋切片后,用H&E染色及TRAP/Hematoxylin染色观察体内破骨细胞形成情况。(https://www.daowen.com)
4.检测破骨细胞体外的分化和功能 骨硬化症患者基因缺陷可能来源于破骨细胞自身,也可能来源于支持破骨细胞分化的基质细胞,在体外培养患者的破骨细胞可以进一步确定这一点,也可以进一步检测破骨细胞的分化、功能、骨架结构等。主要是获得和富集患者的外周血单核细胞 (CD14+阳性筛选),在RANKL 和M-CSF的诱导下进行成破骨细胞分化培养,然后通过TRAP染色检测破骨细胞形成、actin-ring染色检测破骨细胞骨架形成、骨吸收实验检测破骨细胞骨吸收功能。
5.测序检测突变的基因及突变的位点 确定突变的基因和位点是最有挑战的一步,然而人类基因组测序的完成、二代测序技术的发展、更多的骨硬化症致病基因的报道和研究,都为突变基因的鉴别提供了便利的条件。
小鼠骨硬化模型评估[44,86,89,94,100,108]与人类骨硬化症检测的原理和过程相似,也需要经过骨表型分析、体内破骨细胞分化/形态分析、体外破骨细胞分化/功能/形态分析等步骤。不同的是,小鼠骨硬化模型通常是人为构建、可以提前进行基因型鉴定;有丰富的组织、细胞来源,因此可以在分子水平、细胞通路水平上深入研究。此外,小鼠骨硬化模型作为疾病模型,研究者可以以此为平台尝试和探索新的治疗手段。