幹細胞研究と治療のジャーナル

概要

外傷後の骨再生に関与する循環細胞および体液バイオマーカーの臨床研究

ハンス ゴットリーブ、トビアス W. クラウセン、マーティン ボーグステッド、ボー S. オルセン、グンナー S. ラウステン、イェンス カストラップ、ジュリア S. ヨハンセン、メッテ ナイゴー、カレン ディブカー、ハンス E. ジョンセン

背景:骨折の治癒には軟骨、血管、骨の形成が含まれ、これには組織再生の複雑な恒常性における循環前駆細胞、サイトカイン、成長因子が関与しています。ここでは、外傷後の時間依存マルチパラメータアプローチによる循環細胞および体液変数の臨床研究について説明します。材料と方法: 足首または股関節骨折 (コホート 1) または計画的な股関節置換 (コホート 2) のある 50 人の患者からなる 2 つの前向きコホートを、年齢を合わせた健康な対照群と同様に研究しました。外傷後の期間中に血液サンプルを適時に採取し、i)マルチパラメータフローサイトメトリー(MFC) による非造血(CD45neg) 間葉系サブセット、ii) マイクロアレイによるグローバル遺伝子発現プロファイリング (GEP)、および iii) 免疫測定法 (ELISA) による成長因子 YKL-40 を含む血清炎症マーカーを分析しました。統合解析を実施し、組織再生に潜在的影響を及ぼす細胞および体液パターンを特定しました。結果: 外傷後の循環白血球、未熟前駆細胞サブセット、血小板、および YKL-40、IL-6、CRP のレベルは二相性で、外傷の種類と相関していました。解析 MFC により、CD105、CD133、CD73、VEGF-R、CD144、または CD31、CD34、CD166、CXCR4 をそれぞれさまざまな程度で同時に発現する 2 つのマイナー CD45neg 血液コンパートメントが特定され、間葉系サブセットが骨折治癒に関与していることが裏付けられました。マイクロアレイによる解析により、循環単核細胞 (MNC) における炎症、骨再生、血管新生との関連が知られている特定の遺伝子の遺伝子発現における、外傷後の重要な変化が特定されました。 YKL-40 の ELISA 定量により、足首骨折患者と比較して股関節外傷患者で外傷後変化が大きいことが明らかになりました (MNC: p=0.0006、YKL-40: p=0.0004)。YKL-40 は骨外傷の種類とも相関しており、計画的外科的股関節置換術および外傷性股関節骨折患者で異なるレベルで記録されています (p=0.005)。結論: 本研究では、計画的股関節置換術、足首および股関節骨折後の外傷後の時間依存的な細胞および体液反応について説明します。データにより、再生の役割をサポートする潜在的な間葉系前駆細胞が特定され、列挙されます。最後に、分析により、成長因子 YKL-40 と骨外傷との相関関係が記録され、IL-6 および CRP とは区別されました。これらの観察は、骨再生に影響を与える循環細胞の将来的な特定、分離、および特徴付けに使用できます。