研究背景：青少年特发性脊柱侧凸（Adolescent Idiopathic Scoliosis，AIS）是青少年骨骼肌肉系统最常见的畸形之一，给广大青少年患者的身心发育带来极大的危害。关于AIS发生的病因学，尽管研究者已在遗传学、生物化学、生物力学等多个方面做了大量的研究工作，但仍未找到其关键的致病因素，目前认为AIS的发生是一个多基因遗传、多因素作用的结果。北京协和医院骨科构建了青少年特发性脊柱侧凸骨组织抑制消减cDNA文库，对差异片段克隆基因测序，并与已知序列进行同源性比较，初步筛选出了钙调蛋白（Calmodulin，CaM）、β₂-微球蛋白（β₂M）和热休克蛋白90（Heat Shock Protein 90，HSP90），这三种基因在特发性脊柱侧凸患者中存在着异常表达。这种表达的异常可能参与特发性脊柱侧凸的发生发展。对此，需要进一步加以验证和探索。研究目的：通过研究青少年特发性脊柱侧凸患者成骨细胞中CaM、β₂M和HSP90的表达，探讨其致病原因。研究方法：研究对象分为青少年特发性脊柱侧凸患者组（AIS组，试验组）和先天性脊柱侧凸患者组（CS组，对照组）。取患者顶椎凸凹侧下关节突骨质分别行成骨细胞培养，观察成骨细胞功能情况；采用RT-PCR和Western Blotting的方法对两组成骨细胞进行研究，观察成骨细胞中CaM、β₂M和HSP90表达状况。对RT-PCR和Western Blotting结果行半定量分析；另取标本行病理学检测，使用H.E.染色、免疫组化以及原位杂交的方法进行研究，观察关节突的病理变化，并在蛋白质和mRNA两个水平观察AIS组和CS组患者关节突中CaM、β₂M和HSP90表达情况。使用Image-Pro Plus 5.1真彩色病理图像分析系统进行图像分析，测定面密度。对结果进行统计学分析。研究结果：1、培养的成骨细胞形态学观察符合成骨细胞表现，碱性磷酸酶染色和VON KOSSA染色阳性。2、脊柱侧凸患者顶椎关节突关节呈现退变征象，顶椎凹侧关节突骨皮质厚于凸侧关节突骨皮质，而骨皮质多孔度低于凸侧。3、在AIS和CS组中，成骨细胞ALP活性凸凹侧间无显著性差异；但是，CS组成骨细胞ALP活性显著高于AIS组。4、CaM的表达在AIS和CS组中凸凹侧间无显著性差别；CS组CaM的表达均显著高于AIS组。5、成骨细胞中，β₂M mRNA的表达在AIS和CS组中凸凹侧间无显著性差别；CS组β₂M的表达均高于AIS组。β₂M蛋白表达未发现差异。而在临床病理标本中，β₂M mRNA在AIS组顶椎凸侧关节突骨内的含量显著低于凹侧；AIS与CS组间无显著性差异。6、HSP90的表达在AIS和CS组中凸凹侧间无显著性差别；CS组HSP90的表达均高于AIS组。结论：1、AIS患者成骨细胞ALP活性降低，可能与AIS的发生发展相关。2、脊柱侧凸患者顶椎关节突关节呈现退变征象，顶椎凹侧关节突骨皮质厚于凸侧关节突骨皮质，而骨皮质多孔度低于凸侧。3、AIS患者离体培养的成骨细胞和关节突中CaM的表达同CS组相比有显著下降，提示与AIS的发生发展相关。4、AIS患者的成骨细胞和关节突中HSP90的表达同CS组相比有显著下降，提示二者与AIS的发生发展相关。HSP90免疫组化的结果AIS组比CS组降低但没有显著差异，其原因可能是由于病例数较少或者HSP90在mRNA和蛋白质两个水平的表达调节不同。5、β₂M在AIS和CS组中的表达特点提示，两者在AIS顶椎凹侧关节突中的表达显著高于凸侧，而在AIS组和CS组中的表达不存在显著性差异。这种表现可能是脊柱畸形后异常的生物力学所引起的关节突骨重塑的结果，有可能成为AIS病情进展的监测指标之一。至于β₂M在成骨细胞和病理标本结果中的不同，可能与体内外环境差异以及mRNA和蛋白质两个水平的不同调节有关。