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目的:通过转录组学高通量测序方法,探索骨组织的差异基因表达在股骨头缺血性坏死的发生发展过程中的分子机制及预测股骨头坏死的诊疗相关的生物标志物。方法:(1)以骨组织为研究对象,分别选取5例股骨头坏死患者的坏死区骨组织(ONBT)和相对正常区骨组织(ANBT),以及5例股骨颈骨折患者骨组织(对照组),利用高通量转录组测序筛选差异表达基因;(2)利用生物信息学软件分析、预测可能参与ONFH发生发展的生物过程及信号通路;(3)利用QPCR、WB对筛选的差异表达基因进行验证;(4)利用预测软件及ChIP技术检测HIF-1α对差异表达基因的调控作用。结果:(1)高通量测序发现与对照组相比,坏死区骨组织中存在2297个差异基因(1032个基因上调,1265个基因下调),患者的相对正常区骨组织存在1523个差异基因(744个基因上调799个基因下调);(2)差异表达基因在GO分析中主要富集于细胞外基质组织、细胞外结构组织等。差异基因KEGG分析主要富集于ECM受体相互作用、PPARs信号通路。其中脂质运载蛋白2(LCN2)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)在坏死患者骨组织的表达显著降低;(3)坏死区组织PPARγ的mRNA水平较对照组、相对正常区骨组织显著降低(*p<0.05,**p<0.01),相对正常区骨组织PPARγ的mRNA水平较对照组显著降低(*p<0.05);坏死区组织、相对正常区骨组织LCN2的mRNA水平较对照组显著降低(*p<0.05);坏死区组织、相对正常区骨组织ADIPOQ的mRNA水平较对照组显著降低(*p<0.05,**p<0.01);坏死区组织leptin的mRNA水平较对照组、相对正常区显著降低(*p<0.05);(4)相对正常区骨组织内HIF-1α的蛋白水平较对照组和坏死区显著增加(**p<0.01,***p<0.001),坏死区组织LCN2的蛋白表达较对照组与相对正常区显著下降(*p<0.05,**p<0.01);(5)软件预测LCN2基因的启动子区域存在HIF-1α的特异结合序列,ChIP结果显示患者相对正常区骨组织中HIF-1α对LCN2启动子区域的结合水平均较坏死骨组织增高。结论:本研究发现了脂质运载蛋白2受转录因子HIF-1α的调控,在缺血缺氧时表达下调,影响骨组织脂质代谢和成骨分化,参与了股骨头坏死的发生发展,并对探索股骨头缺血性坏死的分子机制及诊断性生物标志物提供了线索。