溫家福，韋標(biāo)方

1山東第一醫(yī)科大學(xué)研究生處，山東泰安 271000；2臨沂市人民醫(yī)院股骨頭?？?，山東臨沂 276000

激素性股骨頭壞死(steroid-induced osteonecrosis of the femoral head，SONFH)是臨床常見且難治的骨科疾病，病情往往發(fā)展迅速，在持續(xù)性應(yīng)力作用下，后期會(huì)出現(xiàn)股骨頭壞死區(qū)塌陷，最終發(fā)展為髖關(guān)節(jié)功能障礙。為了避免后期行髖關(guān)節(jié)置換，早期保髖治療尤為重要。目前，隨著分子生物學(xué)的迅速發(fā)展，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs)在SONFH早期治療中受到了廣泛的關(guān)注。本文主要就誘導(dǎo)SONFH患者BMSCs成骨分化的影響因素進(jìn)行綜述，以期通過施加外界干預(yù)來增強(qiáng)BMSCs的成骨分化，抑制成脂分化，提高BMSCs的臨床療效。

1 SONFH的病因及發(fā)病機(jī)制

SONFH是由于長(zhǎng)期或大劑量應(yīng)用激素類藥物，致使骨髓腔內(nèi)脂肪細(xì)胞數(shù)量增多、體積增大，造血細(xì)胞數(shù)量減少，脂肪細(xì)胞堆積引起骨髓腔內(nèi)壓增高，髓腔內(nèi)血管受到擠壓，股骨頭靜脈回流受阻，血液瘀滯，血管栓塞，從而引起股骨頭微循環(huán)障礙，股骨頭出現(xiàn)缺血性壞死。國(guó)內(nèi)一項(xiàng)流行病學(xué)研究顯示，24.1%的股骨頭壞死(ONFH)是由類固醇誘導(dǎo)產(chǎn)生的，46.63%的SONFH患者合并自身免疫性疾病，以系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)最為常見[1]。國(guó)內(nèi)外專家和學(xué)者比較認(rèn)可的SONFH發(fā)病機(jī)制學(xué)說主要有以下幾種：①脂質(zhì)代謝紊亂及骨內(nèi)壓增高學(xué)說；②血管內(nèi)凝血與血管損傷學(xué)說；③骨細(xì)胞凋亡學(xué)說；④基因控制學(xué)說[2]。有研究發(fā)現(xiàn)，糖皮質(zhì)激素可通過激活或抑制成骨和成脂細(xì)胞相關(guān)調(diào)控基因的表達(dá)來調(diào)節(jié)BMSCs的分化。在激素作用下，BMSCs成脂分化增強(qiáng)，成骨分化減弱，最終因脂質(zhì)代謝紊亂而引起一系列病理生理變化，最終導(dǎo)致SONFH。具體機(jī)制如下：①激素誘導(dǎo)BMSCs成脂分化。激素的局部代謝可通過一種特定站點(diǎn)的方式調(diào)控脂肪組織的分化；長(zhǎng)期使用激素可促進(jìn)前脂肪細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞；激素可拮抗Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2(Runt-related transcription factor 2，Runx2)對(duì)BMSCs的成骨分化；激素可誘導(dǎo)脂肪酸結(jié)合蛋白分化基因的表達(dá)。②激素抑制BMSCs的成骨分化：激素過量使用可促進(jìn)成骨細(xì)胞和骨細(xì)胞凋亡，增加破骨細(xì)胞的數(shù)量；激素能誘導(dǎo)BMSCs分化為脂肪細(xì)胞和成骨細(xì)胞，但不能誘導(dǎo)終端成骨細(xì)胞的分化；糖皮質(zhì)激素可通過抑制單體糖皮質(zhì)激素受體二聚化來抑制骨形成，還可增強(qiáng)軟骨細(xì)胞外基質(zhì)基因的表達(dá)，促進(jìn)BMSCs向軟骨細(xì)胞分化[3-7]。

有研究表明，SONFH患者自體BMSCs的成骨活性和增殖能力顯著下降[8]。有學(xué)者對(duì)健康兔和SONFH模型兔進(jìn)行解剖學(xué)觀察，發(fā)現(xiàn)SONFH模型兔軟骨下區(qū)空骨陷窩率顯著增高，脂肪細(xì)胞數(shù)量增多，排列紊亂，骨組織減少，HE染色可見均質(zhì)紅染的壞死區(qū)。短期大劑量糖皮質(zhì)激素沖擊可顯著抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子-α的表達(dá)[9]。Hernigou等[10]發(fā)現(xiàn)，SONFH可能與骨髓活性減弱有關(guān)，脂肪細(xì)胞和成骨細(xì)胞共用一個(gè)干細(xì)胞池，類固醇類激素可誘導(dǎo)BMSCs向脂肪細(xì)胞分化；干細(xì)胞池的減少會(huì)降低成骨能力，使BMSCs的數(shù)量難以提供足夠的成骨細(xì)胞來滿足骨重塑，最終導(dǎo)致骨壞死。而SONFH患者骨髓活力的降低可能與病變部位的脂肪栓塞、壓力改變、血液循環(huán)障礙、凝血障礙等因素有關(guān)。

2 BMSCs的生物學(xué)特性及應(yīng)用

BMSCs具有多向分化的潛能，來源于中胚層，整體呈菊花狀或同心圓狀排列，在骨髓組織中含量最為豐富，可在特定環(huán)境下分化為成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞等中胚層細(xì)胞，也可分化為神經(jīng)元細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞等外胚層細(xì)胞[11-12]。 除自我增殖和多向分化的特性外，BMSCs還具有表面抗原非專一性、可移植性、貼壁性、可塑性強(qiáng)、免疫原性低、可旁分泌多種生物活性因子、致畸致瘤性低、易于獲取等特點(diǎn)[13-16]。此外，基因轉(zhuǎn)染技術(shù)和組織工程技術(shù)成為BMSCs治療ONFH的新 趨勢(shì)。

BMSCs植入可增加股骨頭干細(xì)胞的供應(yīng)，有助于骨壞死的修復(fù)，另外骨髓基質(zhì)細(xì)胞可分泌血管生長(zhǎng)因子，促進(jìn)血管生成，增加壞死區(qū)的血液供應(yīng)，改善成骨。有研究證實(shí)，植入的BMSCs和自體已分化和未分化的干細(xì)胞一起協(xié)調(diào)分化，可實(shí)現(xiàn)組織的功能性修復(fù)?？赏ㄟ^髖關(guān)節(jié)評(píng)分、影像學(xué)評(píng)估結(jié)果及最終是否有必要接受髖關(guān)節(jié)置換術(shù)等指標(biāo)來評(píng)估BMSCs治療SONFH的效果。Hernigou等[17]對(duì)343例ONFH患者(534髖)進(jìn)行BMSCs自體移植后的回顧性分析顯示，平均隨訪12年后371髖股骨頭壞死的體積從26 cm3減少到12 cm3，僅94髖進(jìn)展至全髖關(guān)節(jié)置換階段，表明BMSCs自體移植在股骨頭壞死治療中取得了較好的效果。

有學(xué)者曾用BMSCs移植治療早期SONFH，但發(fā)現(xiàn)移植的BMSCs在股骨頭壞死區(qū)氧化應(yīng)激的微環(huán)境中發(fā)生了衰老和凋亡，并不能良好地生存。進(jìn)一步探索發(fā)現(xiàn)，壞死區(qū)的氧化應(yīng)激導(dǎo)致p53蛋白表達(dá)上調(diào)，抑制了Parkin的線粒體轉(zhuǎn)位，激活了E3泛素 蛋白連接酶活性，降低了線粒體自噬的水平，造成受損的線粒體積累，進(jìn)而導(dǎo)致BMSCs衰老和凋亡[18]。 總之，促進(jìn)BMSCs的增殖和成骨分化，可進(jìn)一步提高其治療SONFH的效果。

3 影響SONFH患者BMSCs增殖和成骨分化的因素

3.1 中醫(yī)中藥 陳鎮(zhèn)秋等[19]研究祛痰逐瘀法(二陳湯和桃紅四物湯加減組成)治療SONFH兔的效果，發(fā)現(xiàn)模型組兔空骨陷窩率明顯高于正常組，高劑量中藥組明顯低于模型組和中低劑量中藥組，高劑量中藥組兔BMSCs第72小時(shí)的增殖能力和堿性磷酸酶(ALP)活性明顯高于其他4組。

周李學(xué)[20]的研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)腎活血湯能調(diào)節(jié)體內(nèi)鈣磷代謝，加速基質(zhì)合成，改善骨質(zhì)疏松狀態(tài)，提高股骨頭強(qiáng)度，使骨在結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料力學(xué)方面得到重塑與穩(wěn)定。相較對(duì)照組，模型組和治療組兔成骨相關(guān)因子Wnt11、sFRP2、FZD6、Ror2的表達(dá)水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而增高，成脂相關(guān)蛋白Wnt5b、sFRP4、DKK1的表達(dá)水平明顯下降，從而促進(jìn)了BMSCs的成骨轉(zhuǎn)化，抑制其向脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)化。施樂等[21]的研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)腎活血湯具有上調(diào)Wnt/β-catenin信號(hào)通路以及血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)表達(dá)的作用，可促進(jìn)骨骼組織血管的生成，從而治療SONFH大鼠。

吳云剛等[22]研究發(fā)現(xiàn)，右歸飲對(duì)SONFH患者股骨近端BMSCs的增殖和成骨分化起促進(jìn)作用。劉鋅等[23]發(fā)現(xiàn)，右歸飲能顯著提高SONFH大鼠BMSCs的增殖能力，但高、中、低3種劑量并無明顯差異；此外，還能夠上調(diào)SONFH模型大鼠中BMSCs的成骨分化，下調(diào)其成脂分化。

Kong等[24]發(fā)現(xiàn)，從活骨方中提取的乙酸乙酯可通過調(diào)節(jié)骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)和Wnt信號(hào)通路，顯著抑制BMSCs的脂肪生成，并輕微促進(jìn)BMSCs成骨。分析其分子機(jī)制可能與活骨方中的乙酸乙酯能降低過氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)γ、 脂蛋白脂肪酶(LPL)和脂肪細(xì)胞蛋白2(AP2)的mRNA和蛋白表達(dá)水平有關(guān)。

時(shí)利軍等[25]發(fā)現(xiàn)，淫羊藿苷(ICA)對(duì)激素誘導(dǎo)的兔早期SONFH具有保護(hù)作用，可以抑制骨細(xì)胞凋亡，改善骨微結(jié)構(gòu)，延緩骨壞死進(jìn)展。黃增發(fā)[26]研究發(fā)現(xiàn)，一定濃度的ICA能部分糾正BMSCs成骨成脂分化的不平衡，10-9～10-5mmol/L ICA均能增加BMSCs的增殖活性。三酰甘油(TG)含量測(cè)定結(jié)果顯示，激素可增加BMSCs成脂分化過程中TG的含量，而ICA能部分逆轉(zhuǎn)該過程。實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)結(jié)果顯示，ICA+激素組成脂相關(guān)因子PPARγ mRNA的表達(dá)水平高于正常組，低于激素干預(yù)組；油紅O染色可見，ICA+激素組較正常組脂滴數(shù)量增多且體積增大，較激素干預(yù)組脂滴數(shù)量減少。

Jiang等[27]發(fā)現(xiàn)，牛膝提取物(ABE)能通過減少骨壞死和骨髓脂肪生成來減輕大鼠SONFH；能夠改善骨小梁的顯微結(jié)構(gòu)，增加骨密度；增加大鼠股骨頭血管新生，改善高血脂狀態(tài)；抑制破骨細(xì)胞分化，改善骨形成。主要機(jī)制可能為ABE能夠拮抗骨保護(hù)素(OPG)下調(diào)、核因子κB受體活化因子(RANK)和RANK配體(RANKL)上調(diào)、RANK與OPG在血清和股骨頭壞死中的比例升高，同時(shí)有效抑制RANKL誘導(dǎo)的破骨細(xì)胞分化，調(diào)節(jié)RANKL和OPG在體外的表達(dá)。

于濤[28]通過觀察中藥紅花活血化瘀的有效成分羥基紅花黃色素A(HSYA)對(duì)SONFH相關(guān)指標(biāo)的影響來研究其作用，發(fā)現(xiàn)HSYA可抑制激素誘導(dǎo)的BMSCs成脂分化。藥物干預(yù)組油紅O染色不如激素組明顯，三酰甘油含量、PPARγ mRNA的表達(dá)水平明顯低于激素組。

桂先革等[29]研究發(fā)現(xiàn)，三七提取液可以有效改善SONFH兔股骨頭壞死組織的修復(fù)，提高骨密度，同時(shí)提高VEGF和OPG的作用效果。

劉予豪[30]的研究發(fā)現(xiàn)，SONFH骨質(zhì)中活性氧(ROS)引起的破骨細(xì)胞活性增強(qiáng)是塌陷的一個(gè)病理基礎(chǔ)，龍血素B(LrB)可通過Keap1/Nrf2/ARE信號(hào)軸有效抑制ROS活性，從而促進(jìn)SONFH的修復(fù)。

3.2 物理因素 有研究發(fā)現(xiàn)，一定強(qiáng)度的體外震波[31]可促進(jìn)SONFH患者壞死區(qū)BMSCs的增殖，并誘導(dǎo)其向成骨細(xì)胞分化。將BMSCs無血清培養(yǎng)24 h后施以5 kV/500 Hz體外震波干預(yù)10 min，結(jié)果發(fā)現(xiàn)體外震波組細(xì)胞傳代后進(jìn)入增殖高峰期較空白對(duì)照組早，呈現(xiàn)出成骨分化的趨勢(shì)，而空白對(duì)照組細(xì)胞則呈現(xiàn)向其他類型細(xì)胞多向分化的趨勢(shì)。體外震波組核心結(jié)合因子α1 mRNA和骨鈣素mRNA的表達(dá)較空白對(duì)照組顯著增高。

高壓氧療法(HBOT)治療SONFH的機(jī)制尚不清楚，但多項(xiàng)研究表明，HBOT可抑制過量使用激素導(dǎo)致的成骨與破骨失衡[32]。Bosco等[33]研究發(fā)現(xiàn)，HBOT能夠調(diào)節(jié)與體內(nèi)活性氧簇相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，從而改善機(jī)體血液循環(huán)；還能夠降低TNF-α、IL-6的水平，抑制破骨細(xì)胞分化，減少骨吸收。

低頻脈沖電磁場(chǎng)(LF PEMF)是治療早期SONFH的一種有效手段。李建平[34]發(fā)現(xiàn)，施加干預(yù)因素組骨組織空骨陷窩率明顯低于模型組；模型組股骨頭組織PPARγ2 mRNA的表達(dá)水平顯著高于施加干預(yù)因素組和空白對(duì)照組，而Runt2 mRNA的表達(dá)水平則顯著低于施加干預(yù)因素組和空白對(duì)照組。表明LF PEMF能夠上調(diào)Runt2的表達(dá)，下調(diào)PPARγ2的表達(dá)，促進(jìn)成骨，抑制成脂作用，降低骨壞死率。

3.3 生物化學(xué)制劑 張?jiān)吕譡35]預(yù)防性應(yīng)用維生素K2(VK2)干預(yù)SONFH大鼠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，VK2促進(jìn)了骨鈣素的羧化，促進(jìn)成骨，降低了激素干預(yù)大鼠ONFH的發(fā)生率，同時(shí)有助于股骨頭骨小梁的完整和相關(guān)蛋白的表達(dá)，保護(hù)股骨頭血供。

丙戊酸(VPA)是一種廣泛應(yīng)用于抗癲癇和抗驚厥的藥物，有文獻(xiàn)報(bào)道，VPA作為組蛋白乙?；傅囊种苿┠軌虼龠M(jìn)BMSCs成骨分化。周鼎[36]發(fā)現(xiàn)，VPA能夠促進(jìn)hBMSCs成骨相關(guān)基因和蛋白的表達(dá)，促進(jìn)ALP活性及鈣鹽沉積，削弱激素對(duì)hBMSCs成骨的抑制作用；還能夠預(yù)防大鼠ONFH的發(fā)生，降低骨小梁空骨陷窩率，改善血液灌注。

張立巖[37]發(fā)現(xiàn)，大豆異黃酮(SI)干預(yù)8周后，早期SONFH兔骨組織中Runx2、Col-1、骨鈣素(OCN) mRNA表達(dá)水平較模型組升高，PPARγ mRNA表達(dá)水平較模型組降低，表明SI可通過調(diào)控PPARγ信號(hào)通路增強(qiáng)BMSCs的成骨作用。

富血小板血漿(PRP)是血小板的濃縮物，其中富含血小板和細(xì)胞生長(zhǎng)因子，能夠促進(jìn)BMSCs的增殖和成骨分化。陳得勝[38]通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，BMSCs可通過PRP的誘導(dǎo)向成骨細(xì)胞分化，軟骨支架為BMSCs的成骨分化提供了良好的空間結(jié)構(gòu)，PRP聯(lián)合軟骨支架可促進(jìn)兔SONFH的修復(fù)。

代志鵬[39]研究證實(shí)，谷胱甘肽(GSH)能夠逆轉(zhuǎn)激素誘導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)ROS水平增高，上調(diào)細(xì)胞內(nèi)Runx2、ALP的表達(dá)水平，下調(diào)PPARγ、C/EBP的表達(dá)。另外10、50 μmol/L GSH的成骨分化作用較5 μmol/L GSH更為顯著，表明GSH可以通過降低細(xì)胞內(nèi)ROS的水平來增強(qiáng)成骨分化，減弱成脂分化。

有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，15 μmol/L 5'-氮雜胞苷(5'-Aza-dc)能夠促進(jìn)SONFH患者BMSCs的增殖。油紅O染色、DNA甲基轉(zhuǎn)移酶1(DNMT1)、PPARγ mRNA和蛋白測(cè)定結(jié)果顯示，干預(yù)組成脂分化能力接近正常組；ALP檢測(cè)、茜素紅染色、骨鈣素mRNA和蛋白測(cè)定結(jié)果顯示，干預(yù)組BMSCs的成骨分化能力較模型組顯著提高，接近正常組。表明5'-Aza-dc可通過改變BMSCs成骨和成脂分化的平衡，促進(jìn)細(xì)胞增殖，進(jìn)一步改善早期SONFH[40-41]。

張磊[42]采用MTT法檢測(cè)不同濃度二甲基乙二酰基甘氨酸(DMOG)對(duì)BMSCs增殖的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，0.5 mmol/L DMOG對(duì)BMSCs的增殖無明顯抑制作用，但能明顯上調(diào)ALP活性以及Runx2、Osterix mRNA的表達(dá)，并增強(qiáng)茜素紅染色效果。建立兔SONFH模型，將實(shí)驗(yàn)對(duì)象分為陰性對(duì)照組、單純髓芯減壓組、髓芯減壓+BMSCs生物蛋白膠復(fù)合物移植組、髓芯減壓+DMOG+BMSCs生物蛋白膠復(fù)合物移植組，干預(yù)12周后，MRI檢測(cè)結(jié)果顯示，陰性對(duì)照組信號(hào)減低的范圍擴(kuò)大且股骨頭輕微塌陷；單純髓芯減壓組信號(hào)減低但好于陰性對(duì)照組，股骨頭外形無明顯異常；髓芯減壓+BMSCs生物蛋白膠復(fù)合物移植組股骨頭信號(hào)仍有減低但好于單純髓芯減壓組，且股骨頭外形正常；髓芯減壓+ DMOG+BMSCs生物蛋白膠復(fù)合物移植組股骨頭信號(hào)輕微減低，明顯好于單純髓芯減壓組和髓芯減壓+BMSCs生物蛋白膠復(fù)合物移植組。免疫組化染色結(jié)果顯示，髓芯減壓+DMOG+BMSCs生物蛋白膠復(fù)合物移植組VEGF和Runx2表達(dá)呈強(qiáng)陽(yáng)性，較其他3組更明顯。表明DMOG能夠通過調(diào)控Bcl-2/Bax表達(dá)的比例而對(duì)抗因缺血清培養(yǎng)而引起的凋亡，促進(jìn)BMSCs的成骨分化。髓芯減壓+DMOG+BMSCs生物蛋白膠復(fù)合物能夠促進(jìn)股骨頭局部成骨與血管生成，進(jìn)而促進(jìn)ONFH的修復(fù)。

3.4 組織工程技術(shù) 有研究發(fā)現(xiàn)，早期移植生長(zhǎng)分化因子11(GDF11)表達(dá)沉默的BMSCs可有效促進(jìn)大鼠股骨頭壞死區(qū)成骨。通過轉(zhuǎn)染小分子干擾RNA(siRNA)以沉默大鼠BMSCs中GDF11的表達(dá)，結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)染siRNA對(duì)大鼠BMSCs活性無影響，實(shí)驗(yàn)組ALP活性與鈣結(jié)節(jié)數(shù)量?jī)?yōu)于模型組，ALP、Runx2、骨鈣素和Ⅰ型膠原蛋白α1鏈的mRNA相對(duì)表達(dá)量較模型組顯著升高。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)可見，實(shí)驗(yàn)組大鼠股骨頭密度較模型組升高，骨結(jié)構(gòu)更完整，且Runx2和Ⅰ型膠原表達(dá)量升高[43]。

王博[44]應(yīng)用慢病毒轉(zhuǎn)染BMSCs，下調(diào)SONFH來源的BMSCs的HDAC9表達(dá)，誘導(dǎo)分化后，轉(zhuǎn)染組鈣結(jié)節(jié)與小管數(shù)量均減少，脂滴數(shù)明顯增多，成骨相關(guān)蛋白R(shí)unx2、OCN的含量低于未轉(zhuǎn)染組，成血管相關(guān)蛋白血小板衍生生長(zhǎng)因子-BB(PDGFBB)、CD31的含量顯著低于未轉(zhuǎn)染組，而成脂相關(guān)蛋白PPARγ的含量高于未轉(zhuǎn)染組。表明下調(diào)HDAC9的表達(dá)可導(dǎo)致BMSCs的成骨和成血管能力降低，成脂分化能力增強(qiáng)，破壞了骨代謝平衡。

長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)是長(zhǎng)度大于200 bp且不編碼蛋白的RNA，能夠調(diào)控細(xì)胞分化和基因表達(dá)等[45]。王慶宇[46]通過敲低及過表達(dá)lncRNA HOTAIR的方法檢測(cè)SONFH患者BMSCs的成骨及成脂分化的能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低表達(dá)HOTAIR后SONFH患者成骨分化能力增強(qiáng)，成脂分化能力減弱，而過表達(dá)HOTAIR后則出現(xiàn)相反結(jié)果。另外，lncRNA RP1-193H18.2和MALAT1與SONFH患者BMSCs的成骨和脂肪分化異常有關(guān)。有學(xué)者證實(shí)，lncRNA RP11-154D6促進(jìn)了BMSCs的成骨分化[47]。項(xiàng)帥[48]發(fā)現(xiàn)，lncRNA RP11-154D6可以抑制BMSCs增殖并促進(jìn)其凋亡，而lncRNA RP3-331H24.6和RP3-331H24.7能夠促進(jìn)BMSCs增殖并抑制其凋亡。

miRNA是具有高度保守性、時(shí)序性和組織特異性的單鏈小分子RNA，對(duì)于細(xì)胞的組織功能以及生命活動(dòng)起著至關(guān)重要的調(diào)控作用。最新研究發(fā)現(xiàn)，miRNA在BMSCs的增殖和多向分化過程中起重要調(diào)控作用。王傲[49]發(fā)現(xiàn)，miR-601、miR-452-3p、miR-647、miR-516b-5p、miR-127-5p可能為BMSCs成骨分化的負(fù)向調(diào)節(jié)因子，可抑制成骨分化；而miR-122-3p可能為BMSCs成骨分化的正向調(diào)節(jié)因子，可促進(jìn)成骨分化。李明[50]的研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-27a能抑制成脂基因的表達(dá)，促進(jìn)成骨基因的表達(dá)，因此可通過miRNA-27a的多向靶向調(diào)控特性來預(yù)防并干預(yù)SONFH。李濤[51]發(fā)現(xiàn)，miR-23a能夠抑制BMSCs的成骨分化，其靶基因?yàn)長(zhǎng)RP5，可通過Wnt通路抑制BMSCs的成骨分化。郝鋮[52]也發(fā)現(xiàn)，miR-708能夠調(diào)控BMSCs的成骨分化，以SMAD3為靶基因，最終導(dǎo)致BMSCs的成骨分化能力下降，促進(jìn)了SONFH的發(fā)生與發(fā)展。此外研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-206、miRNA-34b、miRNA-34c、miRNA-148a、miRNA-21、miRNA-652與BMSCs的成骨分化相關(guān)[53]。有研究發(fā)現(xiàn)，沉默miR-137-3p可直接作用于Runx2和CXCL12基因，促進(jìn)成骨分化和激活內(nèi)皮祖細(xì)胞[54]。馮林等[55]研究發(fā)現(xiàn)，miR-146a-5p可能參與調(diào)控SONFH的病理過程，其機(jī)制可能為激素下調(diào)了miR-146a-5p的表達(dá)，引起組織壞死，最終導(dǎo)致SONFH。

骨組織神經(jīng)參與了骨代謝，其中以肽能神經(jīng)與骨的關(guān)系最為緊密。肽能神經(jīng)通過分泌神經(jīng)肽產(chǎn)生生物效應(yīng)，其中以降鈣素基因相關(guān)肽(calcitonin gene-related peptide，CGRP)和P物質(zhì)(substance P，SP)的作用最為明顯。CGRP和SP分別作用于骨組織內(nèi)各種細(xì)胞上的相應(yīng)受體，調(diào)節(jié)骨修復(fù)與重建，影響骨代謝。有研究證實(shí)，激素能下調(diào)hBMSCs中CGRP受體、SP受體mRNA的表達(dá)，抑制hBMSCs增殖及成骨分化[56-57]。

表觀遺傳學(xué)是研究在沒有細(xì)胞核DNA序列改變的情況下，基因功能的可逆的、可遺傳的改變。這種改變包括DNA的修飾(如甲基化修飾)和組蛋白的修飾(如甲基化、乙?；土姿峄?等。表觀遺傳調(diào)控在干細(xì)胞分化過程中意義重大。干細(xì)胞在從全能性至終末分化的每一個(gè)階段都需要建立表觀遺傳狀態(tài)。孫志博[58]用5'-Aza-dc干預(yù)進(jìn)行BMSCs的重編程，8周后可觀察到重編程組BMSCs增殖能力最強(qiáng)，同時(shí)能恢復(fù)BMSCs干性基因OCT4、NANOG和ABCB1的表達(dá)及其成骨分化能力。也有研究表明，組蛋白去甲基化酶家族基因的整體功能與hBMSCs的成骨分化有關(guān)，KDM6A可能與SONFH的發(fā)病機(jī)制有關(guān)，KMD4A是hBMSCs成骨分化的重要調(diào)控基因，主要通過Runx2-OPN/ALP信號(hào)通路調(diào)節(jié)成骨 分化[59]。

環(huán)狀RNA(circular RNA，circRNA)是一類共價(jià)閉合非編碼RNA，許多證據(jù)表明，circRNA能夠通過不同途徑影響基因表達(dá)，從而調(diào)控疾病的發(fā)生發(fā)展[60]。陳高楊[61]通過RNA干擾實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，敲低CDR1as后，BMSCs的成骨分化能力增強(qiáng)，成脂分化能力減弱，而CDR1as過表達(dá)實(shí)驗(yàn)中則出現(xiàn)相反結(jié)果。

綜上所述，隨著臨床研究的不斷深入，早期SONFH的病因、發(fā)病機(jī)制和治療將逐漸完善。由于BMSCs具有易于獲取及自我增殖和多向分化的特性，其移植在臨床上的應(yīng)用將更加廣泛。BMSCs成骨和成脂分化能力的不平衡是造成SONFH的主要原因。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，部分中藥方劑及其提取物對(duì)BMSCs的成骨具有一定的促進(jìn)作用，還可通過一些物理方式的治療和生物化學(xué)制劑來誘導(dǎo)BMSCs的成骨，抑制其成脂分化。另外，通過對(duì)BMSCs特定靶點(diǎn)進(jìn)行調(diào)控，將其敲低或過表達(dá)，對(duì)治療SONFH具有一定促進(jìn)作用。目前的研究多局限于體外或動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，由于人體內(nèi)環(huán)境的影響，BMSCs在體內(nèi)定向分化成某種細(xì)胞的成功率有待提高。SONFH早期保髖治療的機(jī)制，以及BMSCs在人體內(nèi)的定向成骨分化仍需要大量的臨床實(shí)踐和研究。相信隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，BMSCs在SONFH的治療中將會(huì)發(fā)揮更大的作用。