Front Endocrinol:胫骨平台骨折伴成骨不全的RNA测序1例
2023-06-17 医路坦克 MedSci原创 发表于上海
成骨不全(OI)是一种遗传性骨骼发育不良疾病，以骨量减少、骨脆性增加为特征。一位29岁的男性患者被诊断为OI合并右侧胫骨平台骨折，接受手术治疗，采用全血RNA转录组测序的方法探讨新的发病机制。
成骨不全（OI）是一种遗传性骨骼发育不良疾病，以骨量减少、骨脆性增加、牙本质形成不全为特征。此外，OI患者可能有一系列骨骼外特征，包括蓝巩膜、听力损失和肺功能损害。OI是一种常染色体显性遗传病，通常由编码I型胶原链的COL1A1和COL1A2突变引起。根据临床表现，突变通常从轻到重分为四种类型，
- I型：轻度非变形性表型；
- II型：最严重，通常导致围产儿死亡；
- III型：重度非致死性进行性变形型；
- IV型：介于I型和III型之间。
I型胶原可以预矿化骨基质，而I型胶原的异常合成会导致骨量丢失和骨折易感性增加。然而，OI的具体分子机制尚不清楚，其治疗方法有待改进。在临床环境中，OI合并骨折的患者可以通过手术或保守方法进行治疗，前者在大多数骨折的治疗中起着重要的作用。目前，OI的治疗主要集中在提高骨强度和防止骨丢失，而用于治疗OI的药物通常包括双磷酸盐、迪诺单抗、特瑞帕帝和维生素D。
目前，全血RNA转录组测序已经成为发现差异表达基因(Deg)、通路、生物标志物和治疗方法的主要方法，具有高度的敏感性和稳健性。在此病例中，一位29岁的男性患者被诊断为OI合并右侧胫骨平台骨折，并在我科接受了手术治疗。采用全血RNA转录组测序的方法探讨新的发病机制。
病例介绍：一名29岁男性患者被诊断为轻微暴力引起的右胫骨平台骨折。体格检查如下:身高140厘米；重量:70公斤；体质指数(BMI) 35.71 kg/m2；巩膜呈蓝色，胸呈桶状。X线检查显示胸椎左凸畸形，胸椎体积减小。实验室检查显示维生素D和血钙水平都有所下降。骨密度(BMD)低于正常范围。术前准备完成后，行右侧胫骨平台骨折切开复位内固定。同时采集该成骨不全患者及正常对照的全血样本，进行RNA转录组测序。
RNA序列分析显示，该成骨不全患者与正常对照者之间存在513个差异表达基因(DEGs)。富含KEGG的信号通路在细胞外基质(ECM)-受体相互作用中显著富集。
图1 (A、B)膝关节正位和侧位X线片。(C)术前右膝关节CT平扫。(E)右髋部正位X线片。(F)胸部X光检查。(G，H)术后右膝关节正位和侧位X线片显示骨折端排列良好，内固定到位
图2 (A)患者和正常人之间差异基因的火山图。(B，C)用GO富集法分析患者和正常对照的上调基因和下调基因。(D)患者和正常对照组之间的KEGG通路。(E)T1=患者，对照=正常对照，转录本定量分析，(F)蛋白质-蛋白质相互作用网络
表1 细胞外基质-受体相互作用富集基因。
结论:在本病例中，通过RNA转录组测序可以确定该成骨不全患者与正常对照之间的Deg。同时探讨了成骨不全可能的发病机制，为成骨不全的治疗提供新的依据。
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