背景:股骨头缺血性坏死(Osteonecrosis ofthe femoral head,ONFH)是指不同病因导致的股骨头内骨髓干细胞、骨髓脂肪细胞及骨细胞变性坏死的一种疾病,为骨科临床常见病之一。主要分为创伤性和非创伤性股骨头缺血性坏死两大类。目前股骨头缺血性坏死已成为最常见的中青年髋关节疾病。尽管大量文献报告非创伤性股骨头缺血性坏死与多种因素密切相关,但是激素性和酒精性股骨头缺血性坏死仍然被大多数学者认为是非创伤性股骨头缺血性坏死发生最常见的原因。但股骨头缺血性坏死的确切病因和发病机制仍存在争论。股骨头缺血性坏死病因复杂,不同病因导致的股骨头缺血性坏死表现出不同的病理变化。而目前大多数研究并没有涉及到不同病因之间的比较。蛋白质组学在骨科疾病的研究方面应用的还不是非常多,相关的研究也处在一个起步阶段,很多地方还需要完善。最近几年,关于股骨头坏死的蛋白质组学研究开始增多,多数研究人员在研究过程中,都集中在对患者的血清学以及实验动物骨组织方面。基于不同病因导致的股骨头缺血性坏死患者的骨组织蛋白质组学研究目前鲜有报道。目的:本课题的目的是研究不同病因导致的股骨头缺血性坏死骨组织形态学变化,利用显微CT检测不同区域骨组织形态学改变趋势。同时对于骨坏死区和正常区骨组织进行蛋白质组学分析。探讨不同病因导致的股骨头缺血性坏死形态学和蛋白质组学改变之间的联系,以及股骨头缺血性坏死发病的相关机制。方法:收集不同病因导致的股骨头缺血性坏死行髋关节置换术患者的股骨头标本。按相同处理方法切割股骨头缺血性坏死标本,获取骨组织进行形态学分析以及蛋白质组学分析。在形态学分析中,获取相同部位的骨组织,使其包括股骨头软骨,软骨下骨,坏死区以及正常区骨组织。利用显微CT进行整体以及分段分析,从而获得股骨头缺血性坏死后骨组织形态学改变以及不同区域的骨组织形态的连续性变化。同时提取坏死区和正常区骨组织进行蛋白质组学分析,对比不同病因导致的股骨头缺血性坏死中两者的蛋白质组成差异。选取坏死区和正常区差异蛋白进行体内外实验验证。提取及鉴定骨髓间充质干细胞(BoneMesenchymal Stem Cells,BMSC),体外建立股骨头缺血性坏死细胞模型,通过CCK-8方法检测骨髓间充质干细胞的增殖,通过碱性磷酸酶(ALP)活性、实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)、western blotting方法检测细胞的成骨分化的能力;建立股骨头缺血性坏死动物模型,通过Micro CT系统、荧光共聚焦方法、组织形态学分析以及免疫组化方法检测股骨头缺血性坏死后对骨组织形态学和蛋白质组学的影响。最后,探讨股骨头缺血性坏死后形态学改变和蛋白组学之间的联系。结果:(1)不同病因导致的股骨头缺血性坏死病理形态学改变的不同,在坏死区和修复区出现的巨大形态学参数差异很可能是导致股骨头缺血性坏死最终塌陷的原因;(2)激素性股骨头缺血性坏死存在大量的骨组织丢失,不同病理分区形态学改变较平缓;(3)激素性股骨头缺血性坏死中,坏死区骨组织COL5A2的含量明显下降。结论:(1)显微CT分析发现,不同病因导致的股骨头坏死骨组织形态学变化各不相同;(2)股骨头缺血性坏死正常区和坏死区骨组织蛋白差异较大,主要表现在胶原蛋白和成骨相关蛋白上;(3)在激素性股骨头缺血性坏死中,正常区骨组织与坏死区骨组织相比较,胶原蛋白Vα2(Collagen type V a2,COL5A2)在坏死区出现明显下降相比于正常区骨组织。