Результаты денситометрии расшифровка: Денситометрия в СПб

Содержание

Как делают денситометрию костей, и каким образом нужно к ней готовиться?

Такой диагностический метод позволяет не только понять, какой патологический процесс проистекает в костях и получить изображение, но и оценить количественные параметры структурного матрикса. Таким образом, станет понятно, в норме ли содержание минеральных солей в костях, получится выявить, какой является минеральная плотность костной ткани, а также какова объемная минеральная плотность костей. Оценка результата основывается на двух индексах:

Первый считается наиболее точным показателем содержания минеральных солей в костной ткани. Второй не менее важен, поскольку очень высоко его соотношение с риском переломов, поэтому такой индекс имеет большую прогностическую ценность.

Расшифровка результатов денситометрии может содержать и еще один параметр – объемную минеральную плотность тканей, однако он используется все реже. Это связано с тем, что он достаточно сложно выявляется и нередко для получения такого параметра необходимо применять особый вид компьютерной томографии и использовать достаточно дорогие способы обработки данных.

Как подготовиться к денситометрии?

Такое исследование костей, как денситометрия, предполагает обследование дистальной части костной ткани, а затем – эпифизов костей. Чтобы получить наиболее достоверные результаты, пациенту необходимо:

  • за сутки до проведения диагностики отказаться от любых содержащих кальций пищевых добавок и лекарственных препаратов;
  • уведомить врача о проведении любых процедур с применением контраста – в течение некоторого времени после них проводить денситометрию нельзя;
  • не шевелиться во время процедуры и не менять положение тела и конечностей.
Теперь вы знаете, как подготовиться денситометрии, и становится понятно, что никаких особых предварительных процедур проводить не потребуется.

Виды исследования

Всего существует два вида такой процедуры: рентгеновская и ультразвуковая. Каждый из этих методов является более эффективным при обследовании определенных частей тела. К примеру, ультразвук используется для определения проблем в пяточной кости, поскольку дает большее количество информации, а рентгеновский метод целесообразно применять при необходимости осмотра шейки бедра или

поясничного отдела позвоночника.

Рентгеновская денситометрия

Если вам назначили такую процедуру, стоит узнать, что такое денситометрия и как ее проводят, чтобы понимать, к чему быть готовым. Такой метод является более информативным, однако он же является менее щадящим. Проходить исследование можно не чаще раза в год, а этого может быть недостаточно. Однако при этом доза облучения будет небольшой – куда меньше, чем при стандартном рентгене. Такая процедура позволит выявить даже минимальные отклонения в костной ткани и точно определить ее плотность на основании того, как именно будут проходить через кости лучи. Очень информативным такой метод является также при исследовании запястий.

Ультразвуковая денситометрия

Если вы не знаете, как делают денситометрию костей ультразвуковым способом, стоит узнать, что она является самой безопасной и не имеет противопоказаний. Ее назначают даже беременным и кормящим женщинам. Проводится такая процедура при помощи специального денситометра, работа которого основывается на прохождении ультразвука через кости пациента. Плюс заключается в том, что такая диагностика может проводиться как для выявления, так и для контроля болезни сколь угодно часто.

Как проводится процедура?

Процедура редко занимает более тридцати минут в случае рентгеновской денситометрии и пятнадцати – в случае ультразвуковой. Все, что нужно сделать пациенту, – занять определенное положение на специальном столе для диагностики. Над исследуемым участком будет расположен детектор. Если вы не знаете, как проводится денситометрия костей, стоит узнать, что такой датчик может перемещаться над разными областями тела пациента. Уровень прохождения лучей через тело замеряется и записывается специальной программой, после чего данные подлежат обработке. Иногда части тела пациента фиксируют специальными приспособлениями, чтобы свести их подвижность к нулю, а также просят человека задержать дыхание, чтобы получить максимально четкое изображение.

Стационарное исследование

Важно узнать, что такое денситометрия, что это за процедура и чего от нее ожидать перед тем, как пройти такое обследование. Вы можете пройти диагностику во врачебном кабинете с использованием стационарного аппарата. Представляет собой специальный стол с датчиками, на который нужно ложиться пациенту.

Моноблочным оборудованием

Нередко люди задаются с вопросом: «Денситометрия: что это такое, как ее проводят?», – когда им назначают такое исследование. Производиться диагностика может и при помощи переносного оборудования. Однако это не означает, что процедура может быть проведена вне диагностического центра, поскольку речь идет о рентгеновском излучении. При помощи моноблочного оборудования удобно осуществлять осмотр костей фаланг пальцев, пяточной.

Расшифровка результатов денситометрии

Сообщить, что показывает денситометрия, сможет только квалифицированный специалист-рентгенолог. Расшифровка осуществляется после выполнения процедуры, может занимать до получаса.

Кому денситометрия противопоказана?

Не получится узнать, как делается процедура денситометрия костей, если речь о беременной женщине или ребенке до 15 лет. Все дело в том, что в таком случае даже минимальные дозы облучения могут оказать негативное влияние. Однако окончательное решение принимает врач.

справочник методов диагностики — ЗдоровьеИнфо

Денситометрия, двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (DXA), – метод исследования плотности костной ткани.

Что такое плотность костей

Плотность костей определяется содержанием кальция. Чем выше плотность кости, тем кость прочнее. На основании результатов денситометрии можно заключить, есть ли у пациента некоторое снижение плотности костей или у него выраженная хрупкость костей – остеопороз. Денситометрию пациентам с остеопорозом повторяют, чтобы контролировать изменения костей после терапии.

Как оценивается плотность костей

Обычно оценивается плотность костной ткани в поясничном отделе позвоночника и в бедре. Обследование проводится на большом стационарном аппарате, напоминающем томограф. Но существуют и портативные аппараты, способные оценить плотность костей периферических частей тела, например – костей кисти. Такое обследование не является полноценным, но позволяет быстро оценить состояние костной ткани запястья, пальцев и пятки прямо при амбулаторном осмотре. И портативные, и стационарные денситометры используют рентгенологическое излучение низкой интенсивности. Наиболее распространены рентгенологические аппараты, но стали появляться и ультразвуковые, которые более безопасны, но менее информативны.

Подготовка

Как метод диагностики, денситометрия не требует предварительной подготовки пациента. Ограничения касаются только приема лекарств, содержащих кальций в течение суток до теста. Исследование полностью безболезненно. Беременные или женщины, подозревающие у себя беременность, обязаны предупредить врача о своем состоянии. После исследования пациент может заниматься привычной повседневной деятельностью.

Расшифровка показателей денситометрии

T – количество костной массы в сравнении с пиком костной массы молодого человека того же пола.

Нормальный показатель T (-1). Уменьшение показателя T до (-2,5) говорит о снижении костной плотности, а дальнейшее уменьшение – об остеопорозе.

Z – количество костной массы по сравнению с другими людьми того же возраста, пола и массы.

Противопоказания

  • беременность
  • недавнее радиоизотопное сканирование
  • недавняя контрастная рентгенография

Синоним: двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (DXA)
‘

расшифровка результата, показания к проведению процедуры

Остеопороз — одно из распространенных серьезных заболеваний. Оно сопровождается снижением минеральной плотности костной массы. По этому неизменному признаку и возможно диагностировать остеопороз. В частности, поможет в этом проведение денситометрии. Что это за исследование? Каким пациентам оно показано? Как проводится денситометрия? Как расшифровать результаты этой диагностической процедуры? На эти и другие важные вопросы мы ответим далее.

Определение

Что такое денситометрия и как ее проводят? Это неинвазивный диагностический метод. Главное его предназначение — определение концентрации кальция в костной массе. В этих целях обычно исследуют подверженные патологическим изменениям зоны скелета. Чаще всего это позвоночник и шейка бедра. Ведь травмы, а тем более переломы этих участков чреваты полной потерей двигательных функций на длительный период времени.

Продолжаем знакомиться с денситометрией. Что это такое? Как ее проводят? Под этим названием объединяется несколько процедур, каждая из которых имеет специфические особенности проведения:

  • Ультразвуковая.
  • Количественная компьютерная.
  • Количественная магнитно-резонансная.
  • Двухэнергетическая рентгеновская.

Способы мы представим далее подробно.

Показания к обследованию

Денситометрия по ОМС предоставляется ряду пациентов, чьи заболевания требуют периодического повторения этой диагностики. Специалисты рекомендуют обращаться к денситометрии в целях профилактики не менее 2 раз в год следующим категориям лиц:

  • Женщины во время менопаузы (особенно при раннем наступлении климакса).
  • Лица, у которых был диагностирован хотя бы один перелом кости вследствие незначительных травм.
  • Женщины, у которых были удалены яичники.
  • Лица, страдающие от заболеваний паращитовидной железы.
  • Люди старше 30 лет, чьи близкие родственники страдали от остеопороза.
  • Лица, в течение длительного времени проходившие лечение лекарственными препаратами, способствующими вымыванию кальция из костной массы. Это антикоагулянты, мочегонные средства, глюкокортикостероиды, психотропные препараты, транквилизаторы, гормональные пероральные контрацептивы, противосудорожные лекарства.
  • Люди невысокого роста с низкой массой тела.
  • Женщины старше 40 лет и мужчины старше 60 лет.
  • Лица, злоупотребляющие алкоголем и курением табака.
  • Люди, для которых характерна гиподинамия. То есть малоподвижный образ жизни.
  • Лица, практикующие жесткие ограничения в питании, лечебное голодание, чей рацион несбалансирован и нерационален.
  • Люди, практикующие интенсивные, а то и изнуряющие физические нагрузки.

Куда обращаться?

Где можно сделать денситометрию? Сегодня процедура доступна как в государственных, так и в частных медицинских клиниках. Основная ее цель — своевременная диагностика остеопороза, выявление заболевания на начальной стадии. А также определение предрасположенности к патологическим изменением костной массы.

Направление на денситометрию тазобедренного сустава и других участков скелета дает врач-ревматолог. Но заподозрить нарушение и выписать пациенту подобную диагностику могут и другие узкие специалисты:

  • Эндокринологи.
  • Ортопеды.
  • Гинекологи.

Как проходит диагностика?

Перед денситометрией специалисты обязательно определяют зону исследования части скелета. Именно от данной локации будет зависеть выбор методик осуществления данной процедуры.

Возможно, что в ходе проведения денситометрии пациенту по указанию врача нужно будет изменять положение своего тела. В среднем данная процедура занимает 15-20 минут. А вот сам ход этого мероприятия напрямую зависит от того, какой метод исследования был выбран.

Ультразвуковая процедура

Что показывает денситометрия? Концентрацию кальция в костной массе. Этот показатель можно выяснить и при проведении ультразвуковой денситометрии. Так как это нелучевая диагностика, она разрешена однократно и в отношении беременных и кормящих женщин.

Используется специальный прибор — портативный денситометр. С его помощью измеряется скорость прохождения ультразвуковых волн до костных тканей. Показатели скорости тут будут регистрироваться с помощью специальных датчиков. Данные с них, в свою очередь, поступают в компьютер, где обрабатываются системой. Затем выводятся на монитор.

С помощью ультразвуковой денситометрии чаще всего исследуются пяточные кости. Метод ценится за быстроту процедуры — на нее затрачивается не более 15 минут. Она безболезненна, не оказывает токсичного воздействия на организм пациента. Кроме того, процедура доступна многим и в материальном плане.

Еще один плюс этого способа — для проведения диагностического мероприятия не требуется специального кабинета. Используется мобильный прибор, в специальное углубление в котором необходимо поместить исследуемую часть тела — локоть, область предплечья, пятку, пальцы). Устройство работает буквально 5 минут — за это время считывается вся необходимая информация.

Как правило, назначается ультразвуковая денситометрия при обследовании на остеопороз. Но это первичная процедура. Обязательно нужно подтвердить диагноз рентген-исследованием.

Рентгеновская процедура

Рентгеновская денситометрия дает более точные результаты, нежели ультразвуковая. Суть этого мероприятия в определении уровня ослабления рентгеновского луча при его прохождении сквозь толщу костной ткани. Показатель оценивается специальной аппаратурой. По алгоритму высчитывается объем минеральных веществ, которые были встречены на пути рентгеновского луча.

Денситометрия шейки бедра как раз таки чаще всего бывает рентгеновской. Также эту методику применяют в отношении лучезапястных суставов, поясничного отдела позвоночника, верхних отделов бедренной кости, скелета вообще или отдельных его локаций.

При этом способе не избежать облучения (но в минимальной дозе) пациента. Рентгеновские лучи известны своим негативным воздействием на человеческий организм при воздействии на него в больших объемах. Поэтому часто проводить рентген-обследования в течение небольшого отрезка времени не рекомендуется.

Также противопоказанием к рентгеновской денситометрии служит беременность, кормление грудью и ряд патологических состояний. Для этого способа также используется дорогостоящее оборудование, которое допустимо размещать только в специально оборудованных кабинетах. Все это отражается на стоимости процедуры, ее доступности.

Пациент располагается на специальном мягком столе, генератор излучений здесь находится под ним, а аппаратура по обработке изображения — сверху. При проведении этого рентген-обследования важно не двигаться, чтобы не смазать снимок.

После того как пациент принял требуемое положение, над ним проезжает специальный прибор, из которого на компьютер передается информация. Она обрабатывается системой, преобразуется в снимок.

Компьютерная процедура

Главная цель компьютерного обследования на остеопороз — это установление плотности костных масс позвоночника. С помощью такой процедуры реально выявить начальные патологические изменения в структуре позвонков, диагностировать остеопороз на ранней стадии развития. Компьютерная томография позволяет предоставить отчет о плотности костных тканей в трех проекциях.

С помощью КТ возможно точно определить локализацию и объем поражения тканей. Данную денситометрию, в основном, назначают при глубоких повреждениях кости.

Насколько это опасно?

Не опасна ли подобная диагностика для здоровья? Этот вопрос волнует многих пациентов. Но специалисты утверждают, что денситометрия полностью безопасна для здоровья.

Самое безвредное здесь — это ультразвуковое обследование. Оно не оказывает влияния на состояние и работу внутренних органов. Если денситометрия проводится с помощью рентгена, это также не представляет опасности для пациента. Как мы уже отмечали, дозы облучения тут минимальны. Сравнимы с проведением флюорографии. Поэтому можно быть уверенными, что денситометрия не причинит вред вашему здоровью.

Насколько часто можно обращаться к процедуре?

Еще раз отметим, что денситометрия — это диагностическое обследование, которое позволяет выявить различные нарушения в строении костных тканей. Кроме этого, возможно выявить объем, локализацию, степень этих изменений.

Так как это сравнительно безопасный метод исследования, денситометрию могут назначать до нескольких раз в год. В каких-то случаях она показана ежемесячно: когда патология слишком активно прогрессирует.

Что касается ультразвуковых обследований, то они не оказывают никакого воздействия на внутренние органы. Отчего проходить эту диагностику можно неограниченное количество раз.

Какие имеются противопоказания?

Есть ли противопоказания к исследованию на остеопороз — денситометрии? Опять же, зависит от метода исследования. Ультразвуковая денситометрия не имеет абсолютных противопоказаний. Поэтому этот диагностический метод применяется и во время беременности, и во время лактации.

Что же касается методики с использованием рентген-облучения, она показана только в специфических случаях. Это всегда выраженные нарушения костной ткани в зоне позвоночника или шейки бедра.

К рентгеновской денситометрии уже имеются противопоказания. Это беременность, кормление грудью и детский возраст. Не применяется эта методика и при ряде заболеваний, так как при ней необходимо длительная фиксация тела пациента в определенной позе. Это противопоказано людям с выраженными патологиями опорно-двигательного аппарата.

Подготовка к процедуре

Как проходит подготовка к денситометрии? Каких-то особых мероприятий не требуется. Специалисты советуют соблюсти только этот список несложных правил:

  • За 24 часа до проведения диагностической процедуры прекратить прием препаратов, содержащих кальций.
  • На обследование стоит прийти в свободной, легко расстегивающейся одежде.
  • На вас не должно быть одежды с металлическими включениями (замками, пуговицами, молниями). Соответственно, в день обследования лучше снять и металлические украшения.

Если доктор собирается назначить вам денситометрию, обязательно расскажите ему о следующем:

  • Проходили ли вы накануне какие-либо процедуры с использованием бария.
  • Проводились ли в вашем отношении КТ с применением контрастного вещества.
  • Есть ли у вас подозрения на беременность.

Расшифровка результата денситометрии

Возможно ли неспециалисту понять результаты подобного обследования? По сути, диагноз «остеопороз» ставится на основе всего двух показателей, выявленных в результате исследования:

  • Т-критерий. Его получают способом сравнения полученных результатов плотности кости обследуемого со средними показателями для его пола и возраста.
  • Z-критерий. Здесь плотность кости пациента сравнивается со средним значением плотности кости человека его возраста. SD тут — единица измерения данной плотности.

При расшифровке результатов денситометрии обратите внимание на Т-критерий:

  • Нормальные показатели: от +2,5 до -1.
  • Остеопения: от -1,5 до -2.
  • Остеопороз: -2 и ниже.
  • Тяжелая форма остеопороза: менее -2,5 в сочетании с хотя бы единственным переломом кости по незначительной причине.

Теперь про Z-критерий при расшифровке результатов денситометрии. Если он слишком выше или слишком ниже нормы, то дополнительно назначается следующее:

  • Биопсия костных тканей.
  • Биохимические обследования.
  • Рентгенография.

Но все же расшифровку результатов денситометрии лучше доверить специалисту. Он в случае необходимости назначит дополнительную диагностику, составит индивидуальную схему лечения.

Денситометрия

Остеопороз – глобальная проблема всего человечества, хотя не так давно в качестве иллюстрации к этому заболеванию приводилась сгорбленная старушка с палочкой. В настоящее время остеопороз встречается у молодых людей и даже у детей.

Этому способствуют, в частности:

• неполноценное питание
• самостоятельно назначаемые «диеты»
• курение
• злоупотребление алкоголем (особенно, пивом)
• малоподвижный образ жизни, множественные беременности

Остеопорозу подвержены люди, имеющие:

• проблемы с обменом веществ
• заболевания позвоночника, щитовидной и паращитовидных желез
• страдающие ревматизмом;
• получающие лечение стероидными гормональными препаратами
• женщины в период менопаузы или перенесшие оперативное вмешательство на яичниках.

При подозрении на остеопороз и профилактическое обследование по поводу этого заболевания назначают проведение денситометрии, позволяющей оценить минеральную плотность кости.
Денситометрия — неинвазивная (без вмешательства в тело человека) процедура может проводиться как на рентгеновском так и на ультразвуковом оборудовании.
Специалистами нашей поликлиники выбран ультразвуковой метод как наиболее безопасный и подходящий для всех категорий населения, включая беременных женщин.
Когда ультразвуковая волна проходит через костную ткань, ее скорость будет различаться на участках с разной плотностью. Ультразвуковые волны определенной частоты после прохождения через кости будут регистрироваться датчиком, а после обработки предстанут перед специалистом в виде нужных данных.

Подготовка к исследованию:

1. Со времени проведения МРТ И КТ исследований с контрастированием, а также всех виды изотопных исследований должно пройти не меньше одной недели.
2. За сутки до исследования не употреблять:
• препараты, содержащие кальций, фосфор
• богатые кальцием продукты – творог, сыр

Результаты исследования получают виде диаграммы и таблицы.

Самые важные показатели при расшифровке результатов таковы:

• Плотность костной ткани (показатель «Т»), которую сравнивают с нормой у молодых людей по баллам. Нормальное значение – 1 балл и выше, -1-2,5 – остеопения, менее -2,5 – остеопороз.
• Плотность костной ткани в сравнении с нормой в возрастной группе (показатель «Z»). Данный показатель должен входить в определенные границы по возрастам.

Денситометрия в сети клиник «Ниармедик»

Наши преимущества

Опытные специалисты

Врачи первой и высшей категории, доктора и кандидаты медицинских наук прошли обучение в ведущих отечественных и зарубежных клиниках. Опытные специалисты в совершенстве владеют всеми передовыми методами диагностики и терапии остеопороза и выполняют расшифровку денситометрии квалифицированно и оперативно.

Современная техническая база

Денситометры, которыми оборудованы наши клиники, позволяют диагностировать даже минимальную потерю костной массы (2-5%). Приборы оснащены компьютерными программами нормативных показателей по возрасту и полу. Полученные в результате обследования данные сравниваются с ними, на основании чего делается расчет отклонений по статистическим показателям.

Комфорт и удобство

Прием в наших клиниках ведется по предварительной записи. Это дает возможность спланировать визит в удобное время и избежать утомительного ожидания в очередях. Комфортная обстановка и внимательный персонал позволяют сделать костную денситометрию в доброжелательной приятной атмосфере.


Проведение денситометрии в НИАРМЕДИК

Диагностическая процедура в наших медицинских центрах проводится на современных ультразвуковых остеоденситометрах. Прибор регистрирует скорость прохождения ультразвуковых волн через кости скелета и отмечает степень ее ослабления. Процедура проводится быстро (15-20 минут), ее результаты информативны и дают возможность нашим лечащим врачам оценить состояние костного скелета пациента, при необходимости, назначить дополнительное лечение и корректировать проводимую терапию.

Ультразвуковая денситометрия костей позволяет:

  • сделать оценку потери костной массы и оценить риск развития остеопороза;
  • определить плотность кальция в тканях кости и минеральную плотность костной ткани;
  • оценить эффективность терапии, направленной на замедление деминерализации костей.

При диагностике остеопороза на основе денситометрии учитывается неоднородность МПКТ (минеральной плотности костных тканей) различных участков скелета. Поэтому прогноз риска переломов касается только исследуемого участка.

Обращайтесь в сеть наших клиник!

Ультразвуковая денситометрия не предполагает лучевой нагрузки на организм человека, поэтому проводить ее можно чаще, чем аналогичную рентгеновскую процедуру. Благодаря безопасности, ультразвуковую диагностику костей назначают беременным женщинам.

Приходите к нам, мы работаем ежедневно до 21-00. Звоните и записывайтесь на прием в удобное для вас время.

Высококачественная денситометрия в Ростове-на-Дону! — Умная Клиника

    Денситометрия определяет два параметра: T и Z. Первый оценивает плотность костных тканей в сравнении с показателями здорового молодого человека, второй — в сравнении со средними показателями человека из возрастной группы пациента. Завышенный Z-параметр и T больше 2,5 соответствуют остеопорозу. При показателе Т-критерия в интервале от -1,0 до -2,5 говорят об остеопении (состоянии, при котором возникает умеренный риск переломов). Поясничный отдел позвоночника оценивают по измеренной плотности костной ткани в гр/см3, в сравнении с нормальными показателями.

   Наша клиника предлагает пройти КТ-денситометрию (QCT) поясничного отдела позвоночника. Исследование проводится на компьютерном томографе GE Optima CT 540, дающем минимальную лучевую нагрузку. Длительность процедуры вместе с расшифровкой результатов не превышает 20 минут.

   Денситометрия – это современный и высокоэффективный метод обследования костной ткани, проводящийся при помощи специализированного оборудования. Он позволяет оценить плотность костной ткани, минерализацию, наличие остеопороза и степень заболевания. Денситометрия назначается в профилактических целях женщинам с 40-летнего возраста, мужчинам – с 60-летнего.
Важность денситометрии
Особенно актуально проходить денситометрию в пожилом возрасте. В этот период кости становятся чувствительными и хрупкими к нагрузкам. Это может привести к появлению травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата. Запасы кальция в костях сокращаются после 30 лет и достигают критического минимума уже к 50-60 годам. Поэтому диагностика состояния костей в зрелом возрасте приобретает особенную актуальность. .

Денситометрия в Ростове (Умная клиника) – это неинвазивный метод определения минеральной плотности костной ткани. Это значит, что процедура не приведёт к дискомфорту.

Исследование бывает следующих видов:

  • ультразвуковое
  • рентгеновское
  • магнитно-резонансная томография или компьютерная томография.

Показания к проведению денситометрии


Врач назначает подобный тип исследования при наличии следующих симптомов:

  • частые переломы костей, особенно бедренных
  • переломы, вывихи, связанные с позвоночным отделом
  • регулярные боли в спине, причины которых неизвестны
  • заболевания желудочно-кишечного тракта, почек, печени
  • сахарный диабет.

Есть ряд заболеваний, при которых желательно делать денситометрию:
  • нарушения метаболизма, связанные с выводом из организма кальция и фосфора
  • неврологические болезни
  • гормональное лечение длительного характера
  • диагностированный ранее остеопороз
  • людям с недостаточным или избыточным весом.
  • пациентам с эндокринными патологиями (сахарным диабетом, гиперпаратиреозом), ревматологическими заболеваниями или частыми переломами в анамнезе;
  • нарушения в работе эндокринной системы.

Денситометрия также проводится в профилактических целях для
контроля уровня плотности костей женского организма при беременности
женщинам в постменопаузе;
отслеживания наличия кальция и фосфора в организме на стадии формирования у плода трубчатых костей
контроля лечения остеопороза
контроля состояния костных тканей у людей старше сорока лет.

Противопоказания к проведению денситометрии Противопоказаний немного, но их нужно обязательно учитывать, намереваясь пройти денситометрию:
  • Рентгенологическое исследование категорически запрещено проходить беременным пациентам.
  • Болевые ощущения или нарушения в области поясницы, из-за чего больной не может находиться в неподвижном состоянии в течение получаса.
  • Недавние переломы.
  • Рентген контрастное исследование с препаратами бария менее чем за неделю до денситометрии.
  • Подготовка к остеоденситометрии
  • За сутки до исследования необходимо отказаться от приема препаратов кальция. Непосредственно перед процедурой рентгенолог попросит снять украшения и одежду с металлическими элементами
.

Схема проведения денситометрии


Для проведения обследования используется специальный аппарат – денситометр. Процедура проводится следующим образом:

Пациент устраивается на кушетке или столе в определённой позе, которая зависит от исследуемого органа. При этом, одежда должна быть просторной и не мешать проведению исследования.
Над исследуемой областью помещается датчик и детектор.
Вдоль изучаемой области двигается аппарат, который считывает данные об отражаемых и поглощаемых волнах.
Длительность процедуры – около получаса. В течение этого времени пациент должен быть полностью неподвижен.
Результаты сохраняются на компьютере, анализируются доктором и могут быть использованы в дальнейшем.

Преимущества денситометрии

Данный вид исследования выбирают за то, что он обладает рядом важных преимуществ:
   Это неинвазивная процедура, которая проводится в амбулаторных условиях. Её проведение не приведёт к дискомфорту.
  Для проведения исследования не нужно применять анестезию.
Денситометрия является самым точным методом диагностики остеопороза и оценки риска переломов.
   КТ денситометрия безопаснее, чем рентгенография, поскольку доза получаемого облучения меньше.
   КТ денситометрия более информативна, чем УЗИ денситометрия. При помощи УЗИ практически невозможно обследовать участки скелета, подверженные остеопорозу.

   Специалисты медицинского центра «Умная клиника» сделают всё необходимое для того, чтобы прохождение исследования было комфортным. Мы не заставляем пациента ждать в очереди, а предлагаем наиболее удобную для него дату прохождения обследования.

   Для получения дополнительной информации о денситометрии обратитесь по указанным контактам. Специалисты предоставят полноценную консультацию.


Ультразвуковая денситометрия костей в СПб • Сделать эходенситометрию • Клиника Позвоночника доктора Разумовского

 

Денситометрия костей – это неинвазивный тест, который быстро и точно измеряет минеральную плотность костной ткани. Ультразвуковая или эходенситометрия – эффективный метод диагностики, позволяющий на ранней стадии определить проблемы в структуре и плотности костной ткани с помощью ультразвуковых волн. Метод базируется на вычислении количества кальция в костях, как их основного структурного элемента.

Сделать ультразвуковую денситометрию костей в СПб в Клинике Позвоночника доктора Разумовского. Мы располагаем современным диагностическим оборудованием. Приветливый персонал и качественное обслуживание сделают пребывание в клинике комфортным.

Стоимость услуги денситометрии

Преимущества эходенситометрии для пациентов

Пройти УЗИ костей рекомендуют при подозрениях на деминерализацию. В отличии от контрастных и рентгеновских методов, эходенситометрия проще и безопаснее. Преимущества:

  • простое и быстрое диагностическое мероприятие с мгновенной расшифровкой результатов;
  • не наносит вреда организму, поэтому может проводиться столько раз, сколько это нужно;
  • высокая информативность в плане ранней диагностики остеопороза;
  • безболезненно, а потому проводится без анестезии и легко переносится пациентами;
  • оборудование для тестирования удобно для пациентов и врачей;
  • ультразвуковая денситометрия не связана с облучением, что выгодно отличает ее от рентгеновских снимков.

Эходенситометрия безопасна для беременных женщин и кормящих мам.

Показания для проведения денситометрии костей

Задачей УЗИ костей (денситометрии) выступает выявление остеопении – начальной формы деминерализации костной ткани, при которой активно вымывается кальций, а также остеопороза – заболевания, при котором уровень кальция критический, плотность кости уменьшается и возрастает риск переломов. Методика ультразвуковой денситометрии позволяет врачам вовремя выявить проблему и назначить терапию, не позволив недугу перейти в тяжелую, запущенную стадию.

Диагностику плотности костей назначают:

  • женщинам после наступления менопаузы;
  • лицам с переломом бедра в анамнезе;
  • лицам с переломами после незначительной травмы;
  • заядлым курильщикам;
  • на фоне лечения кортикостероидами, барбитуратами, гормонами щитовидной железы;
  • пациентам с сахарным диабетом 1-го типа, заболеваниями печени, почек, паращитовидных желез;
  • при высоком риске наследственного остеопороза.

Своевременная денситометрия особенно важна для пожилых людей. Важность информации о состоянии костей увеличивается пропорционально возрасту человека. Регулярный контроль минерализации позволяет вовремя предпринять меры для улучшения качества жизни в преклонном возрасте.

Как проводят ультразвуковую денситометрию?

Особой подготовки не требуется. О беременности или недавнем прохождении диагностических процедур с применением контрастных веществ обязательно нужно сообщить врачу. В день процедуры можно нормально питаться и вести обычный образ жизни, не подразумевающий каких-либо ограничений.

В зависимости от исследуемой зоны пациент должен занять определенное положение.  Просторную одежду без металлических предметов можно не снимать. Исследование длится от 5 до 15 минут. В это время врач перемещает вдоль исследуемой зоны (лучевая, большеберцовая кость) специальный датчик, который является источником ультразвука и его же улавливает, а затем выводит изображение на экран. После завершения обследования пациент получает заключение специалиста. Оно проводится платно, по предварительной записи.

Результаты денситометрии костей

В аппарат заложены сведения о нормальных параметрах плотности костей у человека (эталонные показатели), компьютер сопоставляет эти данные с полученными при исследовании. Результаты представляются в виде двух оценок:/p>

  • T-индекса – демонстрирует степень плотности костной ткани в сравнении с людьми молодого возраста и соответствующего пола. Показатель выше «-1» считается нормальным. Результат между «-1» и «-2,5» классифицируется как заниженная костная масса (остеопения). Оценка ниже «-2,5» определяется как остеопороз и указывает на высокий риск переломов костей.
  • Z-индекса – показатель, демонстрирующий плотность костной ткани по сравнению с людьми из возрастной группы этого пациента. Несоответствие норме указывает на необходимость дальнейшего обследования.

Сделать денситометрию в Санкт-Петербурге можно в Клинике Позвоночника доктора Разумовского. Записаться на диагностику можно по телефону или заполнив специальную электронную форму. Стоимость процедуры сообщат во время записи, также ее можно посмотреть в прайсе на нашем сайте.

Интерпретация данных костной денситометрии

Точное расположение этой информации на экране компьютера или в распечатке может варьироваться от устройства к устройству, но характер информации не меняется.


Изображение скелета


Все современные рентгеновские денситометры обеспечивают изображение исследуемой области скелета. Некоторые, но не все, ультразвуковые денситометры тоже делают это. Эти изображения 1 всегда следует внимательно изучать на предмет возможного присутствия артефактов, которые могут повлиять на точность исследования и интерпретацию данных.Если при просмотре изображения подозреваются проблемы, технологу целесообразно связаться с врачом и спросить, следует ли изучить другой участок. По крайней мере, технолог должен каким-то образом пометить исследование, чтобы предупредить врача о возможных проблемах. Изображения скелета, созданные во время исследования костной денситометрии, не одобрены FDA для использования для постановки структурных диагнозов. 2 Простые пленки или исследования DXA – VFA могут потребоваться для подтверждения любых предполагаемых структурных аномалий, если этиология еще не известна.Тем не менее, важно проверить изображения на предмет возможных структурных проблем. Такая ситуация чаще всего возникает при исследованиях ЛА поясничного отдела позвоночника. Как отмечено в гл. 3, наличие остеофитов, фасеточного склероза или компрессионных переломов увеличивает измеренную МПК. В то время как устройство измеряет количество минерала на пути луча, так что измерение нельзя назвать неточным, очевидно, что это повлияет на интерпретацию данных плотности кости в контексте остеопороза.Точность будущих измерений на этом участке также будет хуже. Как следствие, если технолог знает, что исследование проводится для определения базового значения для будущих измерений, было бы целесообразно связаться с врачом, чтобы объяснить потенциальную проблему, чтобы спросить, следует ли измерять другой участок скелета. Наличие подозреваемого перелома имеет дополнительное значение для постановки диагноза пациенту и интерпретации риска будущего перелома. У женщины европеоидной расы в постменопаузе наличие перелома в сочетании с плотностью кости 2.На 5 SD или более ниже средней пиковой плотности костной ткани молодого человека будет поставлен диагноз тяжелого остеопороза, а не просто остеопороза. 3 Кроме того, многие исследования показали, что риск перелома в будущем выше, чем тот, который подразумевается только плотностью кости после того, как перелом произошел [ 1 — 4 ]. Например, изображение поясничного отдела позвоночника из исследования DXA, показанное на рис. 10-1, ясно указывает на наличие компрессионного перелома в L3. Обзор индивидуальных значений МПК для каждого позвонка также показывает резкое увеличение МПК между L2 и L3, которое намного больше, чем ожидалось.Наличие перелома L3 должно быть подтверждено с помощью VFA или обычного рентгена. Даже без этих дополнительных исследований подозрения должны вызывать результаты денситометрического исследования. Увеличение BMD на L3 увеличит BMD L2 – L4, на основании чего будут проводиться сравнения с эталонной базой данных. Более высокий Т-балл может привести к неправильному диагнозу. Вполне вероятно, что этот пациент на самом деле страдает остеопорозом, а не остеопенией, как предполагает T-оценка на рис. 10-1. Наличие перелома также означает, что пациент подвергается гораздо большему риску перелома в будущем, чем предполагает сама плотность кости.Технологу было бы вполне уместно отметить, что, по всей видимости, существует структурная проблема на L3 и что BMD на L3 необычно высока по сравнению с L2 и L4. Не вдаваясь в подробности, технолог предупредил врача о потенциальных проблемах при интерпретации данных.



Рис. 10-1.

Исследование поясничного отдела позвоночника Norland XR-series. Хотя это изображение получено на более старом устройстве Norland, важность просмотра изображения и индивидуальных значений МПК для каждого позвонка перед сообщением среднего значения МПК L1 – L4 или L2 – L4 по-прежнему имеет первостепенное значение.Обзор изображения скелета предполагает потерю высоты и увеличение плотности на L3. Значения для отдельных позвонков также предполагают гораздо большее увеличение плотности между L2 и L3, чем обычно. Эти данные свидетельствуют о переломе L3, хотя для подтверждения этого потребуются простые снимки или визуализация VFA. BMD L2 – L4 будет увеличиваться процессом на L3, независимо от этиологии.


Структурная диагностика может быть выполнена с помощью приложения VFA на устройствах Hologic и GE Lunar DXA.Эти приложения доступны для определенных моделей от соответствующих производителей. Если эти приложения доступны и есть подозрение на структурную аномалию позвоночника, можно связаться с врачом для получения разрешения продолжить визуализацию VFA позвоночника, чтобы подтвердить наличие и характер предполагаемой аномалии. Рисунок 10-2 представляет собой изображение Hologic VFA, которое показывает клиновидный перелом 2 степени 4 на L1, а также сильно кальцинированную аорту.



Рис. 10-2.

Голографическое VFA-изображение бокового отдела позвоночника.Замечательная четкость этого изображения позволяет ставить структурный диагноз. Перелом 2 степени виден на L1, а также кальцификация аорты кпереди от позвоночника. Оценка AAC 8 — 8. Фото любезно предоставлено Hologic, Inc., Бедфорд, Массачусетс.


Измеренные и вычисленные параметры плотности кости

Измеренные и вычисленные параметры для интересующих областей отображаются на экране компьютера по завершении фазы анализа исследования плотности кости. Если в ходе одного исследования были измерены несколько областей интереса, технолог должен решить, МПК какой области следует уделять особое внимание.BMD для выбранной области будет выделена и нанесена на график возрастной регрессии. Именно это значение, скорее всего, привлечет внимание врача. Как следствие, крайне важно, чтобы технолог выбрал правильный регион.


Измеренные и расчетные значения для каждого позвонка для позвоночника показаны на рис. 10-3. Также показаны значения для каждой комбинации смежных позвонков. На большинстве устройств интересующая область «по умолчанию» будет запрограммирована в программном обеспечении.Это область интересов, которая будет подчеркнута, если технолог намеренно не изменит ее. В исследовании, показанном на рис. 10-3, BMD L2 – L4 выделена по умолчанию. Если технолог не изменит это значение, это значение будет нанесено на график возрастной регрессии и заметно отобразится на распечатке. Для исследований позвоночника ЛА предпочтительно использовать МПК, которая рассчитывается на основе измерения трех или четырех смежных позвонков, если ни один из этих позвонков не затронут артефактами.Причина выбора МПК для трех или четырех позвонков вместо МПК только для одного или двух позвонков заключается в том, что точность измерения выше. Область интереса по умолчанию в поясничном отделе ЛА сегодня обычно L1 – L4. Если один из позвонков в области по умолчанию подозревается в структурной аномалии, его следует исключить из расчета или усреднить для другого выбранного набора смежных позвонков. Предпочтительный подход будет зависеть от конкретного типа денситометрического устройства.



Рис. 10-3.

Исследование DXA GE Lunar Prodigy для поясничного отдела позвоночника. Измеренные параметры BMC и площади показаны для каждого отдельного позвонка и всех возможных комбинаций смежных позвонков. BMD также отображается для каждого отдельного позвонка и каждой комбинации смежных позвонков. Технолог может выделить любое значение, хотя BMD L1 – L4 или L2 – L4 предпочтительнее по причинам статистической точности и точности.


В проксимальном отделе бедренной кости можно измерить пять различных областей интереса: все бедро (или бедро), шейка бедра, область Варда, вертел и стержень, как показано ранее на рис.3.21а, б. Общая представляющая интерес область бедра объединяет шейку бедра, область Варда, вертел и диафиз в одно измерение. Поскольку общая площадь всех этих областей, которые вносят вклад в общее измерение бедра, больше, чем площадь одной из этих областей в отдельности, точность общего измерения бедра, как правило, является лучшей для любой из пяти областей. По этой причине многие специалисты предпочитают акцентировать внимание на интересующей области бедра, а не на других участках проксимального отдела бедренной кости.Этот энтузиазм следует умерить осознанием того, что любая ожидаемая скорость изменения всей интересующей области бедра будет, как правило, медленнее, чем в шейке бедренной кости или вертлуге. Комбинация точности и скорости изменения, а не только точность, определяет полезность объекта для серийных измерений. 5 Превосходная точность может быть получена на шейке бедренной кости, где обычно наблюдаются более высокие темпы изменений, чем на всем бедре. Обе области одинаково полезны для прогнозирования риска перелома [ 5 ].В 10-летнем алгоритме прогнозирования абсолютного риска перелома ВОЗ под названием FRAX ® 6 используется измерение плотности костной ткани шейки бедра. Как следствие, авторы предпочитают делать акцент на шейке бедра, а не на всем бедре. Технолог должен проконсультироваться с лечащим врачом, чтобы определить, какая область интересов предпочтительнее. Площадь Варда практически никогда не выделяется, поскольку она не используется для диагностики, оценки риска переломов или мониторинга плотности костей. В научных исследованиях область Уорда является хорошим предсказателем риска перелома и представляет исторический интерес 7 для тех, кто занимается денситометрией.Тем не менее, его полезность для индивидуума в клинической практике весьма ограничена. Область, определяемая компьютерным программным обеспечением денситометрии как область Варда, настолько мала, что точность и точность измерения крайне низки по сравнению с общей площадью бедра, шейки бедра или вертела.
На предплечье большинство денситометров можно использовать для измерения нескольких различных участков скелета. Также возможно получить измерение на участке лучевой или локтевой кости отдельно или на обеих костях вместе взятых.Комбинированное измерение, опять же из-за большей измеряемой площади, обычно обеспечивает лучшую точность и точность, чем измерение отдельной кости, что делает предпочтительным комбинированное измерение кости. Предпочтительное место на любой кости или на обеих костях вместе взятых сильно зависит от причины измерения. Более дистальные области предплечья, такие как представляющие интерес ультрадистальные, 8-миллиметровые, 10% и дистальные области, как правило, предпочтительны для диагностики остеопороза из-за более высокого содержания в них трабекулярной кости. 8 Если пациента обследуют на гиперпаратиреоз, предпочтительны проксимальные, 1/3 или 33%, участки из-за более высокого содержания в них кортикальной кости. При таких заболеваниях, как остеопороз, когда потеря трабекулярной кости является ранним признаком, предпочтение отдается более трабекулярным дистальным участкам. Гиперпаратиреоз, как правило, оказывает выраженное влияние на кортикальный слой кости, поэтому проксимальные участки с высоким содержанием коры головного мозга лучше всего подходят для измерения на предплечье. Если исследование предплечья выполняется вместо неудовлетворительного исследования поясничного отдела позвоночника или проксимального отдела бедренной кости, более трабекулярные участки предплечья лучше всего заменяют позвоночник, а более кортикальные участки предплечья лучше всего заменяют шейку бедра и бедро в целом.Если у пациента был дистальный перелом лучевой кости или перелом Коллеса, МПК в дистальном участке может быть увеличена на целых 20%, в то время как проксимальный участок, как правило, не затронут [ 6 ]. В этом случае, если по какой-то причине невозможно измерить противоположную руку, проксимальный участок — это участок, который более точно отражает минеральный статус кости пациента. Для прогнозирования риска перелома можно использовать любой из дистальных или проксимальных участков. Ни один из участков предплечья обычно не используется для наблюдения за терапией.Это не из-за плохой точности или плохой точности на каком-либо из участков. Это связано с тем, что скорость изменений в местах предплечья, как правило, настолько медленная, что время, необходимое до того, как произойдет наименее значимое изменение (LSC), слишком велико, чтобы быть клинически полезным. 9
Измерения плотности костей пяточной кости, фаланг и пястных костей не предоставляют технологу возможности выбора из множества областей интереса. Обычно они предопределяются компьютерным программным обеспечением.Исследования общей плотности костей тела можно подразделить на все различные области скелета. Точность и прецизионность измерения общей плотности костной ткани превосходны. Когда скелет разделен на более мелкие области (меньшие в контексте измерения всего тела), такие как поясничный отдел позвоночника или ноги, точность и точность измерения страдают. Из-за этого не рекомендуется использовать отдельные участки скелета, полученные при измерении общей плотности костей тела, для диагностики или мониторинга терапии.Само измерение плотности костной ткани тела, как указано в гл. 1, мера преимущественно кортикальной кости. Как таковой, он не особенно полезен для диагностики заболеваний, которые влияют на более трабекулярные области скелета, или для мониторинга изменений в трабекулярной кости от терапевтических агентов, используемых при лечении остеопороза.

Сравнения со справочной базой данных


% сравнений и сравнения стандартных баллов обсуждались в гл. 1. Область интересов, выбранная технологом для выделения на распечатке, также определяет, какой набор сравнений также будет выделен.% Сравнений и сравнений стандартных баллов на самом деле являются разными выражениями одного и того же. Сравнение% молодых взрослых и T-оценка сравнивают МПК пациента с пиковым значением МПК, которое ожидается для здорового молодого человека того же пола. Сравнение% сопоставимого возраста и Z-оценка сравнивают МПК пациента с МПК, ожидаемой для человека того же возраста и пола. Одно сравнение просто выражается в процентах, а другое указывает количество стандартных отклонений выше или ниже контрольного значения.В клинической практике стандартным сравнениям баллов придается большее значение, чем процентным сравнениям при диагностике и прогнозировании риска переломов, хотя пациент может лучше понять процентное сравнение. Акцент на Т-шкале во многом является результатом применения критериев ВОЗ для диагностики остеопороза, которые основаны на количестве стандартных отклонений от средней пиковой плотности костной ткани молодого человека. Эти критерии легко конвертируются в Т-баллы, как показано в Приложении B.

Так же важно избегать неправильной интерпретации% сравнений и стандартных баллов, как и правильно их интерпретировать. Сравнение% молодых взрослых и Т-балл никогда не следует интерпретировать как указание на какую-либо величину потери костной массы. Например, хотя у пациента может быть обнаружено, что плотность костной ткани на 15% ниже средней пиковой МПК для молодого взрослого человека, потеря костной массы на 15% может быть доказана только в том случае, если известно, что пиковая МПК пациента фактически идентична. к средней пиковой МПК, с которой они сравниваются.Если у пациента пиковая МПК была ниже средней, возможно, он вообще не потерял плотности. С другой стороны, если бы у них была пиковая плотность костной ткани выше средней, они могли бы потерять более 15%. Просто невозможно прийти к какому-либо выводу в этом отношении на основании одного измерения костной массы. Сравнение% сопоставимого возраста и Z-оценка также могут быть неверно истолкованы. Пациенты часто спрашивают, как они сравниваются с другими их ровесниками. Этот вопрос обычно следует за ответом на то, что их процентное соотношение молодых взрослых или Т-балл относительно плохи.Возможно получение благоприятного сопоставления по возрасту или Z-балла при плохом% сравнения молодых взрослых или T-балле. Это связано с тем, что в среднем потеря костной массы происходит с возрастом. Просто потому, что более низкий уровень плотности костной ткани ожидается в более старшем возрасте, не следует неправильно истолковывать как указание на отсутствие проблемы. Эта потеря кости нежелательна или полезна. «Хороший» процент сравнения по возрасту и Z-балла может дать ложное ощущение безопасности в присутствии более важных сравнений молодых взрослых с низкими показателями.


Т-баллы, Z-баллы и% сравнения никогда не должны использоваться при интерпретации серийных измерений костной массы, чтобы определить, произошло ли изменение в плотности костной ткани пациента. Это фактические значения МПК, которые следует сравнивать от исследования к исследованию. Как обсуждалось в гл. 7, значимость изменения BMD определяется точностью измерения и желаемым уровнем статистической достоверности. Только золотые участники могут продолжить чтение. Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы продолжить

Расшифровка генетики остеопороза может предотвратить переломы у пожилых людей — ScienceDaily

Исследователи из Института исследований старения иврита для пожилых людей (IFAR), входящего в Гарвард, в сотрудничестве с учеными из ряда международных институтов идентифицировали генетический вариант, регулирующий ген. отвечает за минеральную плотность костей и риск переломов.Результаты этого исследования, частично финансируемого за счет грантов Национального института здоровья (NIH), опубликованы в журнале Nature и могут привести к вмешательствам, которые могут предотвратить переломы у пожилых людей.

Остеопороз, слово, означающее «пористая кость», — это заболевание, которое ослабляет кости, делая их хрупкими и склонными к переломам. По данным NIH, около 53 миллионов американцев страдают остеопорозом или находятся в группе риска развития болезни из-за низкой костной массы. Предыдущие исследования показали, что такие факторы риска, как возраст, пол, этническая принадлежность и семейный анамнез, способствуют развитию остеопороза.

«Наше исследование изучает наследственный аспект остеопороза, исследуя роль наших генов в определении минеральной плотности костной ткани и тех, кто подвержен риску перелома из-за низкой плотности костной ткани», — объясняет старший автор Дуглас Киль, доктор медицины, магистр здравоохранения, директор отделения опорно-двигательного аппарата. Исследовательский центр IFAR, иврит SeniorLife в Бостоне, профессор медицины Гарвардской медицинской школы и член-корреспондент Института Броуда Гарварда и Массачусетского технологического института. «Понимание геномики, лежащей в основе хрупкости скелета (остеопороза), может привести к профилактическим мерам, которые в конечном итоге уменьшают количество переломов с возрастом.«

Для настоящего исследования группа исследователей секвенировала весь геном более чем 2800 человек и объединила это с секвенированием экзома, а также еще 3500 человек с «глубоким вменением» результатов их генотипирования, что является способом заполнения информации о неанализированные части генома путем включения данных, полученных от 2800 человек, с секвенированием их геномов. Результаты подтвердили, что некоторые из генетических вариантов были связаны с минеральной плотностью костей, сравнив их данные с информацией, полученной от более чем 20000 других участников исследования.Затем исследователи изучили данные многих других исследований (с участием более полумиллиона человек) и определили, что некоторые из этих вариантов также влияют на риск перелома кости у человека.

Результаты исследования показывают, что ген, задействованный на самых ранних стадиях развития человека, закрепленный ген гомеобокса-1, играет центральную роль в регуляции плотности костей. Впервые исследователи связали продукт гена, белок EN1, с биологией костей у взрослых. Кроме того, это исследование подтверждает использование полногенома, открытия на основе секвенирования и глубокого вменения в качестве надежных методов для выявления новых генетических ассоциаций.«Это исследование является одним из нескольких, в которых были выявлены относительно редкие варианты последовательностей, связанные со сложными фенотипами и нарушениями, такими как остеопоротические переломы и низкая МПК в общей популяции, что свидетельствует о ценности применения полногеномного секвенирования для выявления генетических детерминант распространенных заболеваний», — говорит он. доктору И-Сян Сюй, одному из ведущих авторов и статистическому генетику Института исследований старения иврита для пожилых людей, Гарвардской медицинской школы, Гарвардской школы общественного здравоохранения и Института Броуда Гарварда и Массачусетского технологического института.

Доктор Киль говорит: «Наши результаты улучшают понимание генетики, лежащей в основе развития остеопороза. В идеале, геномные исследования однажды приведут к более персонализированным вмешательствам (прецизионная медицина), которые в этом случае уменьшат потерю костной массы и предотвратят переломы пожилые люди.»

История Источник:

Материалы предоставлены Hebrew SeniorLife Institute for Aging Research . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Расшифровка стехиометрического состава и организации бактериальных метаболосом

  • 1.

    Ahnert, S. E., Marsh, J. A., Hernandez, H., Robinson, C.V. & Teichmann, S.A. Принципы сборки раскрывают периодическую таблицу белковых комплексов. Наука 350 , aaa2245 (2015).

    PubMed Статья CAS Google ученый

  • 2.

    Бобик, Т.А., Леман, Б.П. и Йейтс, Т.О. Бактериальные микрокомпартменты: широко распространенные прокариотические органеллы для выделения и оптимизации метаболических путей. Mol. Microbiol. 98 , 193–207 (2015).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 3.

    Kerfeld, C.A. et al. Белковые структуры, образующие оболочку примитивных бактериальных органелл. Наука 309 , 936–938 (2005).

    ADS CAS PubMed Статья Google ученый

  • 4.

    Tanaka, S. et al. Модели карбоксисомной оболочки бактерий на атомном уровне. Наука 319 , 1083–1086 (2008).

    ADS CAS PubMed Статья Google ученый

  • 5.

    Ларссон А. М., Хассе Д., Валегард К. и Андерссон И. Кристаллические структуры белка оболочки β-карбоксисомы CcmP: связывание лиганда коррелирует с закрытой или открытой центральной порой. J. Exp. Бот. 68 , 3857–3867 (2017).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 6.

    Klein, M. G. et al. Идентификация и структурный анализ нового белка оболочки карбоксисомы, влияющего на транспорт метаболитов. J. Mol. Биол. 392 , 319–333 (2009).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 7.

    Керфельд, К. А., Эрбилгин, О.Бактериальные микрокомпартменты и модульное построение микробного метаболизма. Trends Microbiol. 23 , 22–34 (2015).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 8.

    Tsai, Y. et al. Структурный анализ CsoS1A и белковой оболочки карбоксисомы Halothiobacillus neapolitanus . PLoS Biol. 5 , e144 (2007).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 9.

    Chowdhury, C. et al. Селективный молекулярный транспорт через белковую оболочку органеллы микрокомпонентов бактерий. Proc. Natl Acad. Sci. США 112 , 2990–2995 (2015).

    ADS CAS PubMed Статья Google ученый

  • 10.

    Кроули, С., Савайя, М. Р., Бобик, Т. А., Йейтс, Т. О. Структура белка оболочки PduU из микрокомпартмента Pdu сальмонелл. Структура 16 , 1324–1332 (2008).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 11.

    Йейтс, Т. О., Джорда, Дж. И Бобик, Т. А. Оболочки органелл микрокомпонентов типа BMC у бактерий. J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 23 , 290–299 (2013).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 12.

    Axen, S. D., Эрбилгин, О. и Керфельд, С. А. Таксономия локусов бактериальных микрокомпартментов, построенная с помощью нового метода подсчета баллов. PLoS Comput. Биол. 10 , e1003898 (2014).

    ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 13.

    Чоудхури, К., Синха, С., Чун, С., Йейтс, Т. О., Бобик, Т. А. Разнообразные бактериальные органеллы микрокомпартментов. Microbiol. Мол. Биол. Ред. 78 , 438–468 (2014).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 14.

    Шивели, Дж. М., Болл, Ф., Браун, Д. Х. и Сондерс, Р. Е. Функциональные органеллы прокариот: полиэдрические включения (карбоксисомы) Thiobacillus neapolitanus . Наука 182 , 584–586 (1973).

    ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 15.

    Bobik, TA, Havemann, GD, Busch, RJ, Williams, DS & Aldrich, HC Оперон утилизации пропандиола (pdu) Salmonella enterica серовар Typhimurium LT2 включает гены, необходимые для образования полиэдрических органелл, участвующих в коферменте b12-зависимом 1 , Разложение 2-пропандиола. J. Bacteriol. 181 , 5967–5975 (1999).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 16.

    Cheng, S., Sinha, S., Fan, C., Liu, Y. & Bobik, T.A. Генетический анализ белковой оболочки микрокомпартментов, участвующих в коферментной B12-зависимой деградации 1,2-пропандиола сальмонеллами. J. Bacteriol. 193 , 1385–1392 (2011).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 17.

    Чен П., Андерссон Д. И. и Рот Дж. Р. Контрольная область регулона pdu / cob в Salmonella typhimurium . J. Bacteriol. 176 , 5474–5482 (1994).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 18.

    Хавеманн, Г. Д. и Бобик, Т. А. Содержание белка в полиэдрических органеллах, участвующих в зависимой от кофермента B12 деградации 1,2-пропандиола в Salmonella enterica сероваре Typhimurium LT2. J. Bacteriol. 185 , 5086–5095 (2003).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 19.

    Уитли, Н. М., Гиданиян, С. Д., Лю, Ю., Касио, Д. и Йейтс, Т. О. Оболочки микрокомпартментов бактерий различных функциональных типов обладают пентамерными вершинными белками. Protein Sci. 22 , 660–665 (2013).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 20.

    Fan, C. et al. Короткие N-концевые последовательности упаковывают белки в бактериальные микрокомпартменты. Proc. Natl Acad.Sci. США 107 , 7509–7514 (2010).

    ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 21.

    Бобик, Т. А., Сюй, Ю., Джетер, Р. М., Отто, К. Э. и Рот, Дж. Р. Гены утилизации пропандиола (pdu) Salmonella typhimurium: три гена пропандиолдегидратазы. J. Bacteriol. 179 , 6633–6639 (1997).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 22.

    Леал, Н. А., Хавеманн, Г. Д. и Бобик, Т. А. PduP представляет собой кофермент-а-ацилирующую пропиональдегиддегидрогеназу, связанную с полиэдрическими телами, участвующими в B12-зависимой деградации 1,2-пропандиола под действием Salmonella enterica серовара Typhimurium LT2. Arch. Microbiol. 180 , 353–361 (2003).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 23.

    Cheng, S., Fan, C., Sinha, S. & Bobik, T. A. Фермент PduQ представляет собой алкогольдегидрогеназу, используемую для внутренней рециркуляции NAD + в микрокомпартменте Pdu Salmonella enterica . PLoS ONE 7 , e47144 (2012).

    ADS CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 24.

    Лю Ю., Джорда, Дж., Йейтс, Т. О. и Бобик, Т. А. Фосфотрансацилаза PduL используется для рециркуляции кофермента А в микрокомпартменте Pdu. Дж. Бактериол . 197 , 2392–2399 (2015).

  • 25.

    Palacios, S., Starai, VJ & Escalante-Semerena, JC. Пропионил-коэнзим A является обычным промежуточным продуктом в катаболических путях 1,2-пропандиола и пропионата, необходимых для экспрессии оперона prpBCDE во время роста сальмонелл . enterica на 1,2-пропандиол. J. Bacteriol. 185 , 2802–2810 (2003).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 26.

    Сэмпсон, Э. М., Джонсон, К. Л. и Бобик, Т. А. Биохимические доказательства того, что ген pduS кодирует бифункциональную кобаламинредуктазу. Микробиология 151 , 1169–1177 (2005).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 27.

    Maurice, MS, Mera, PE, Taranto, MP, Sesma, F., Escalante-Semerena, JC & Rayment, I. Структурная характеристика активного центра АТФ PduO-типа: Co (I) риноид-аденозилтрансфераза из Lactobacillus reuteri . J. Biol. Chem. 282 , 2596–2605 (2007).

    Артикул CAS Google ученый

  • 28.

    Fan, C. & Bobik, T. A. Фермент PduX Salmonella enterica представляет собой L-треонинкиназу, используемую для синтеза кофермента B12. J. Biol. Chem. 283 , 11322–11329 (2008).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 29.

    Parsons, J. B. et al. Синтез пустых бактериальных микрокомпартментов, направленное включение белка органелл и свидетельство движения органелл, связанных с филаментами. Mol. Ячейка 38 , 305–315 (2010).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 30.

    Takemori, N. et al. MEERCAT: мультиплексированная эффективная бесклеточная экспрессия рекомбинантного QconCATS для крупномасштабной абсолютной количественной оценки протеома. Mol. Клетка. Proteom. 16 , 2169–2183 (2017).

    CAS Статья Google ученый

  • 31.

    Пратт, Дж. М., Симпсон, Д. М., Доэрти, М. К., Риверс, Дж., Гаскелл, С. Дж. И Бейнон, Р. Дж. Мультиплексная абсолютная количественная оценка протеомики с использованием конкатенированных сигнатурных пептидов, кодируемых генами QconCAT. Nat. Protoc. 1 , 1029–1043 (2006).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 32.

    Kröger, C. et al. Связанный с инфекцией транскриптомный сборник для Salmonella enterica серовара Typhimurium. Клеточный микроб-хозяин 14 , 683–695 (2013).

    PubMed Статья CAS Google ученый

  • 33.

    Canals, R. et al. Добавление функции к геному африканской сальмонеллы Typhimurium ST313, штамм D23580. PLoS Biol. 17 , e3000059 (2019).

    PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 34.

    Sinha, S. et al. Мутагенез со сканированием аланином идентифицирует триаду аспарагин-аргинин-лизин, необходимую для сборки оболочки микрокомпартмента Pdu. J. Mol. Биол. 426 , 2328–2345 (2014).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 35.

    Ли, М. Дж., Палмер, Д. Дж. И Уоррен, М. Дж. Биотехнологические достижения в технологии микрокомпонентов бактерий. Trends Biotechnol. 37 , 325–336 (2019).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 36.

    Sinha, S., Cheng, S., Fan, C. & Bobik, TA Белок PduM является структурным компонентом микрокомпартментов, участвующих в коферментной B12-зависимой деградации 1,2-пропандиола под действием Salmonella enterica. . J. Bacteriol. 194 , 1912–1918 (2012).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 37.

    Mayer, M. J. et al. Влияние биоинженерии на размер, форму, состав и жесткость бактериальных микрокомпартментов. Sci. Отчет 6 , 36899 (2016).

    ADS CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 38.

    MacLean, B. et al. Skyline: редактор документов с открытым исходным кодом для создания и анализа целевых протеомических экспериментов. Биоинформатика 26 , 966–968 (2010).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 39.

    Джорда, Дж., Лю, Ю., Бобик, Т. А. и Йейтс, Т. О. Изучение взаимодействия бактериальных органелл: модель сети межбелкового взаимодействия в микрокомпартменте Pdu. PLoS Comput. Биол. 11 , e1004067 (2015).

    ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 40.

    Shibata, N. et al. Новый способ связывания B12 и прямое участие иона калия в ферментативном катализе: рентгеновская структура диолдегидратазы. Структура 7 , 997–1008 (1999).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 41.

    Toraya, T., Mori, K., Hara, T. & Tobimatsu, T. Фактор реактивации кофермент B12-зависимой диолдегидратазы. Биофакторы 11 , 105–107 (2000).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 42.

    Парсонс, Дж. Б., Лоуренс, А. Д., Маклин, К. Дж., Манро, А. В., Ригби, С. Э. и Уоррен, М. Дж. Характеристика PduS, корринредуктазы метаболосомы pdu и доказательства субструктурной организации внутри бактериального микрокомпартмента. PLoS ONE 5 , e14009 (2010).

    ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 43.

    Cheng, S. & Bobik, T. A. Характеристика кобаламинредуктазы PduS Salmonella enterica и ее роль в микрокомпартменте Pdu. J. Bacteriol. 192 , 5071–5080 (2010).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 44.

    Чоудхури, С., Чун, С., Савайя, М. Р., Йейтс, Т. О. и Бобик, Т. А. Функция белка оболочки микрокомпартментов PduJ определяется геномным положением его кодирующего гена. Mol. Microbiol. 101 , 770–783 (2016).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 45.

    Fan, C., Cheng, S., Sinha, S. & Bobik, T. A. Взаимодействия между концами ферментов просвета и белками оболочки опосредуют инкапсуляцию фермента в бактериальные микрокомпартменты. Proc. Natl Acad. Sci. США 109 , 14995–15000 (2012).

    ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 46.

    Сэвидж, Д. Ф., Афонсо, Б., Чен, А. Х. и Сильвер, П. А. Пространственно упорядоченная динамика бактериального механизма фиксации углерода. Наука 327 , 1258–1261 (2010).

    ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 47.

    Кэмерон, Дж. К., Уилсон, С. К., Бернштейн, С. Л. и Керфельд, К. А. Биогенез бактериальной органеллы: путь сборки карбоксисом. Cell 155 , 1131–1140 (2013).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 48.

    Huang, F. et al. Роль RbcX в биосинтезе карбоксисом у цианобактерии Synechococcus elongatus PCC7942. Plant Physiol. 179 , 184–194 (2019).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 49.

    Вс, Ю.и другие. Свет модулирует биосинтез и организацию механизмов фиксации углерода цианобактериями посредством фотосинтетического потока электронов. Plant Physiol. 171 , 530–541 (2016).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 50.

    Sun, Y., Wollman, A., Huang, F., Leake, M. & Liu, L. Количественное определение единичных органелл показывает стехиометрическую и структурную изменчивость карбоксисом в зависимости от окружающей среды. Растительная клетка 31 , 1648–1664 (2019).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 51.

    Хаген, А., Саттер, М., Слоан, Н. и Керфельд, К. А. Программируемая загрузка и быстрая очистка сконструированных оболочек микрокомпонентов бактерий. Nat. Commun. 9 , 2881 (2018).

    ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 52.

    Faulkner, M. et al. Прямая характеристика природной структуры и механики карбоксисом цианобактерий. Nanoscale 9 , 10662–10673 (2017).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 53.

    Лонг, Б. М., Прайс, Г. Д. и Баджер, М. Р. Протеомная оценка установленного метода обогащения карбоксисом из Synechococcus PCC7942. банка. J. Bot. 83 , 746–757 (2005).

    CAS Статья Google ученый

  • 54.

    Кэннон, Г. К., Брэдберн, К. Э., Олдрич, Х. К., Бейкер, С. Х., Хайнхорст, С. и Шивели, Дж. М. Микрокомпартменты прокариот: карбоксисомы и родственные многогранники. Заявл. Environ. Microbiol 67 , 5351–5361 (2001).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 55.

    Sommer, M. et al. Гетерогексамеры, образованные CcmK3 и CcmK4, увеличивают сложность бета-карбоксисомных оболочек. Plant Physiol. 179 , 156–167 (2019).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 56.

    Mcclelland, M. et al. Полная последовательность генома Salmonella enterica серовара Typhimurium LT2. Nature 413 , 852–856 (2001).

    ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 57.

    Фогель, Х. Дж. И Боннер, Д. М. Ацетилорнитиназа Escherichia coli : частичная очистка и некоторые свойства. J. Biol. Chem. 218 , 97 (1956).

    CAS PubMed PubMed Central Google ученый

  • 58.

    Леман, Б. П., Чоудхури, С. и Бобик, Т. А. N-конец белка PduB связывает белковую оболочку микрокомпартмента Pdu с его ферментативным ядром. J. Bacteriol. 199 , e00785–00716 (2017).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 59.

    Даценко К. А. и Ваннер Б. Л. Одностадийная инактивация хромосомных генов в Escherichia coli K-12 с использованием продуктов ПЦР. Proc. Natl Acad. Sci. США 97 , 6640 (2000).

    ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 60.

    Koskiniemi, S., Pränting, M., Gullberg, E., Näsvall, J. & Andersson, D. I. Активация криптической устойчивости к аминогликозидам у Salmonella enterica . Mol. Microbiol. 80 , 1464–1478 (2011).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 61.

    Schmieger, H. Метод обнаружения фаговых мутантов с измененной трансдукционной способностью. Mol. Genet Genet. 110 , 378–381 (1971).

    CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 62.

    Lawless, C. et al. Прямое и абсолютное количественное определение более 1800 дрожжевых белков посредством мониторинга выбранных реакций. Mol. Клетка. Proteom. M115 , 054288 (2016).

    Google ученый

  • 63.

    Кроули, К. С., Кашио, Д., Савая, М. Р., Копштейн, Дж. С., Бобик, Т.А. и Йейтс, Т. О. Структурное понимание механизмов транспорта через оболочку микрокомпонентов Salmonella enterica Pdu. J. Biol. Chem. 285 , 37838–37846 (2010).

    CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 64.

    Панг, А., Лян, М., Прентис, М. Б. и Пикерсгилл, Р. В. Субстратные каналы, обнаруженные в тримерном Lactobacillus reuteri бактериальном белке оболочки микрокомпонентов PduB. Acta Crystallogr. Разд. D Biol. Кристаллогр. 68 , 1642–1652 (2012).

    CAS Статья Google ученый

    • Распространенность остеопороза (определяется как T-балл менее) 2,5) …

    Контекст 1

    … определение [2], рекомендующее следующие категории: 1. Нормальный: МПК нет более чем на 1 стандартное отклонение ниже нормы для молодых людей (Т-балл ‡) 1) 2. Низкая костная масса (остеопения): МПК от 1 до 2.5 стандартных отклонений ниже нормы для молодых людей (Т-балл <) 1 и>) 2,5) 3. Остеопороз: МПК на 2,5 или более стандартных отклонений ниже нормы для молодых людей (Т-балл £ 2,5) 4. Тяжелый остеопороз: МПК 2,5 или более стандартные отклонения ниже нормы для молодых (T £) 2,5) и наличие одного или нескольких переломов из-за хрупкости. В то время, когда был опубликован отчет, денситометрическое сообщество искало диагностические и терапевтические рекомендации по остеопорозу. Хотя изначально они не предназначались для диагностики у отдельных пациентов, в ретроспективе неудивительно, что эти оригинальные рекомендации по скринингу вскоре были приняты широким сообществом в качестве диагностических, а во многих случаях терапевтических пороговых значений [5, 6] .Исследовательская группа ВОЗ, опубликованная в 1994 году, является результатом встреч, проведенных в Риме в июне 1992 года. В то время Исследовательская группа ВОЗ представила свои рекомендации, используя самую лучшую доступную на то время информацию. Они признали и признали сложность получения данных для своего отчета, сославшись на отсутствие контролируемых испытаний скрининга плотности костной ткани во время их встречи. В частности, связь между плотностью бедренной кости и переломом бедра, хотя и является общепринятой, еще не была научно подтверждена рецензируемым проспективным исследованием переломов.Первая рецензируемая проспективная публикация, посвященная МПК позвоночника и бедра и переломам бедра с использованием двойной рентгеновской абсорбциометрии (ДРА), была опубликована в начале 1993 г. [7]. Данные были доступны с использованием более старых технологий, таких как двухфотонная абсорбциометрия (DPA) и однофотонная абсорбциометрия (SPA) [8, 9, 10, 11, 12, 13]; однако большинство исследований, использованных в отчете Исследовательской группы ВОЗ, основывались на данных предплечий и пяток с использованием фотонной абсорбциометрии. Таким образом, их оценка была признана во Введении как «зависящая от предполагаемых доказательств» с особым упором на отсутствие данных относительно дифференциальной взаимосвязи между измерениями плотности костной ткани и переломами в различных участках скелета.Несмотря на ограничения отчета Исследовательской группы ВОЗ, он сыграл важную роль в том, что в этой области ученые отказались от определения остеопороза, основанного на переломах, к определению, основанному на пониженной плотности костей. Из исходного документа и последующих сводных публикаций неясно, где Т-баллы, составляющие точно –1,0 и точно –2,5, подпадают под определение. На странице 5 отчета исследовательской группы Т-балл, равный точно) 1,0 не попадает ни в категорию нормальной, ни в категории с низкой костной массой, поскольку нормальный показатель определяется как Т-балл в пределах 1 стандартного отклонения (SD) для молодых людей и взрослых. низкая костная масса определяется как BMD (или BMD) более чем на 1 SD ниже молодого взрослого.Точно так же определение остеопороза включает в себя Т-балл) 2,5 на странице 5, но определение тяжелого остеопороза на странице 6 включает значения более чем на 2,5 стандартных отклонения ниже среднего для молодых взрослых, исключая) 2,5. Последующие сводные документы, написанные авторами исследовательской группы, также несовместимы в определении [4], включая) 2.5 как остеопороз в письменном тексте статьи (стр. 1930) и более позднее определение остеопороза с Т-баллом ниже) 2.5 в легенде до Рис. 2 из той же статьи.Представленное здесь определение является наиболее часто используемым в клинической практике и включает) 1,0 в категорию нормальных и) 2,5 в категорию остеопороза (см. [4], стр. 1930). Отчет исследовательской группы ВОЗ подтвердил роль Т-балла в диагностике остеопороза. Исследователи остеопороза и врачи с готовностью приняли Т-балл как наиболее значимую диагностическую ценность по результатам исследования плотности костей. Ученые и фармацевтические компании полагались на Т-балл для определения подходящих популяций для исследования.В нескольких странах научные и регулирующие группы поощряли использование Т-балла в качестве стандартизированного метода для представления результатов плотности костной ткани. В некоторых случаях для отслеживания изменений плотности костной ткани использовались Т-баллы, хотя для этой цели следует использовать только значения МПК. Ограничения отчета исследовательской группы ВОЗ, хотя и четко обозначены первоначальными авторами, в клинической практике сведены к минимуму. Например, определение Исследовательской группы ВОЗ специально предназначено для женщин в постменопаузе, но на практике оно иногда используется для женщин и мужчин в пременопаузе.В отчете конкретно не ограничивается использование определения Т-балла какой-либо технологией измерения или участком скелета, хотя в резюме предполагается, что ДРА на бедре обеспечивает наилучшую оценку переломов бедра (стр. 96). За короткое время после публикации отчета несколько исследователей указали на недостатки использования Т-баллов для индивидуальной диагностики [14, 15, 16, 17, 18]. Сообщалось о больших вариациях в распространенности остеопороза при использовании определения) 2.5 на разных участках скелета (рис.1). Из-за зависимости T-показателя как от среднего, так и от стандартного отклонения референсной популяции было признано, что использование несопоставимых референтных популяций в разных системах денситометрии приведет к различиям T-показателей, даже если измеренная плотность кости было таким же [14, 15, 16, 17, 18]. Кроме того, можно ожидать, что Т-баллы на разных участках скелета будут отличаться (рис. 2) просто из-за известных различий в возрастном снижении плотности костной ткани на этих участках скелета [16, 17].Эти вопросы были выдвинуты на первый план в 1998 году на ежегодном собрании Американского общества по исследованию костей и минералов. Споры вызвала презентация, в которой подчеркивалась важность согласованной эталонной популяции при оценке Т-баллов [18]. Это исследование выявило средние различия между производителями DXA в Т-показателях шейки бедренной кости на одно стандартное отклонение, в первую очередь в результате использования разных референсных диапазонов. Хотя эта проблема ранее указывалась другими еще в 1992 году [14], казалось, что на этой встрече она достигла «критической массы».Члены Общества поняли, что для получения согласованных Т-баллов на одном и том же участке скелета необходима согласованная справочная база данных. Также было очевидно, что несоответствия в Т-показателях могут привести к серьезной проблеме для будущего денситометрии костей, поскольку индивидуальный диагноз для одного и того же пациента может широко варьироваться в зависимости от места измерения и / или используемой техники. К счастью, частичное решение было легко доступно, по крайней мере, для Соединенных Штатов. Благодаря Национальному обследованию здоровья и питания (NHANES) несколько лет назад была получена эталонная популяция для МПК проксимального отдела бедренной кости, что послужило основой для последовательного набора нормативных данных для бедра [19, 20].К сожалению, данные на других участках скелета, включая позвоночник, не были получены. Кроме того, популяция NHANES была получена только на одном типе системы плотности костной ткани, что не решило проблему универсальной, не привязанной к производителю, справочной базы данных. Данные также были ограничены Соединенными Штатами, что потенциально ограничивало использование для других стран. Примерно в это же время различные производители плотности костной ткани начали осознавать проблемы, связанные с отсутствием стандартизации денситометрического оборудования.В рамках исторического сотрудничества представители ведущих производителей денситометрического оборудования сформировали Международный комитет по стандартизации костной денситометрии (не путать с Международным обществом клинической денситометрии) и согласились с необходимостью стандартизированной калибровочной и справочной базы данных. [21, 22]. Воодушевленный (возможно, подталкиваемый) недавними публикациями, посвященными проблемам с T-оценкой, комитет согласился принять стандарт NHANES для бедренной кости и разработал концепцию «стандартизированной BMD» или sBMD для компенсации различий в калибровке между оборудованием.Корректировки sBMD были основаны на исследованиях, ранее опубликованных исследователями из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, и предоставили средства для прямого сравнения значений BMD между инструментами [23]. Благодаря базе данных NHANES и усилиям производителей по стандартизации T-score был спасен от потенциальной катастрофы, по крайней мере, в бедре. Тем не менее, проблема общей справочной базы данных на других скелетных участках остается. Напомним, что Т-балл зависит не только от нормального значения молодого возраста, но и от стандартного отклонения популяции.Если бы все участки скелета демонстрировали одинаковую изменчивость популяции и одинаковое возрастное снижение, то можно было бы ожидать, что Т-баллы на разных участках скелета будут одинаковыми. К сожалению, это не так, поскольку и стандартное отклонение, и возрастное снижение значительно различаются, вызывая большие вариации в ожидаемом Т-балле в зависимости от измеренного участка скелета [16]. В настоящее время Т-балл остается основным диагностическим параметром, полученным при измерении плотности костной ткани, хотя проблемы, выявленные в 1990-х годах, остаются (Таблица 1).В 2001 году Международное общество клинической денситометрии (ISCD) опубликовало рекомендации, рекомендующие использовать самый низкий Т-балл переднезаднего отдела позвоночника, бедренной кости, шейки бедра или вертела для диагностики на основе измерений плотности позвоночника и бедра, чтобы избежать проблем на месте вариация сайта; однако проблема использования Т-показателей у мужчин и женщин в пременопаузе остается [24]. Похоже, что настало время обновить Т-балл. 17 мая 1999 г. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США провело специальное совещание для рассмотрения надлежащего использования Т-баллов, пригласив нескольких известных исследователей предоставить доказательства Группе по радиологическим устройствам [25].Было внесено несколько предложений, в том числе предложения по созданию универсальной нормативной базы данных, полное удаление Т-показателей и просто отчет о плотности костной ткани, а также несколько концепций, основанных на …

    Вариант потери функции MEPE ассоциируется со снижением минеральной плотности кости и увеличением риск перелома

    Ида Суракка

    1 Отделение сердечно-сосудистой медицины, Отделение внутренней медицины, Мичиганский университет, 1500 E. Медицинский центр Dr., Ann Arbor, MI 48109 USA

    Lars G.Fritsche

    1 Отделение сердечно-сосудистой медицины, Отделение внутренней медицины, Мичиганский университет, 1500 E. Медицинский центр Dr., Ann Arbor, MI 48109 USA

    2 Отделение биостатистики и Центр статистической генетики Университета Мичиганская школа общественного здравоохранения, 1415 Washington Heights, 1700 SPH I, Ann Arbor, MI 48109 USA

    Wei Zhou

    3 Программа по медицинской и популяционной генетике, Broad Institute of Harvard and MIT, 415 Main Street, Cambridge, MA 02142 США

    4 Департамент вычислительной медицины и биоинформатики, Мичиганский университет, Палмер Коммонс, 100 Washtenaw Avenue, Ann Arbor, MI 48109 USA

    Джошуа Бакман

    5 Regeneron Genetics Center, 777 Old Saw , Tarrytown, NY 10591 США

    Джек А.Kosmicki

    5 Regeneron Genetics Center, 777 Old Saw Mill River Road, Tarrytown, NY 10591 USA

    Haocheng Lu

    1 Отделение сердечно-сосудистой медицины, Отделение внутренней медицины, Мичиганский университет, 1500 E. Медицинский центр Доктор, Анн-Арбор, Мичиган 48109 США

    Бен Брамптон

    6 кг Центр генетической эпидемиологии Джебсена, Департамент общественного здравоохранения и сестринского дела, NTNU, Норвежский университет науки и технологий, NO-7491 Тронхейм, Норвегия

    7 MRC Подразделение интегративной эпидемиологии, Бристольский университет, Окфилд-Хаус, Окфилд-Гроув, Бристоль, BS8 2BN UK

    8 Клиника торакальной и профессиональной медицины, г.Больница Олавса, Университетская больница Тронхейма, ворота принцессы Кристинас 3, 7030 Тронхейм, Норвегия

    Йонас Б. Нильсен

    1 Отделение сердечно-сосудистой медицины, Отделение внутренней медицины, Мичиганский университет, 1500 E. Медицинский центр Доктор, Энн Arbor, MI 48109 USA

    Maiken E. Gabrielsen

    6 KG Центр генетической эпидемиологии Джебсена, Департамент общественного здравоохранения и сестринского дела, NTNU, Норвежский университет науки и технологий, NO-7491 Тронхейм, Норвегия

    Anne Heidi Skogholt

    6 K.Центр генетической эпидемиологии Г. Джебсена, Департамент общественного здравоохранения и сестринского дела, NTNU, Норвежский университет науки и технологий, NO-7491 Тронхейм, Норвегия

    Брук Вулфорд

    4 Департамент вычислительной медицины и биоинформатики Мичиганского университета, Palmer Commons, 100 Washtenaw Avenue, Ann Arbor, MI 48109 USA

    Sarah E. Graham

    1 Отделение сердечно-сосудистой медицины, Департамент внутренней медицины, Мичиганский университет, 1500 E.Медицинский центр Dr., Ann Arbor, MI 48109 USA

    Y. Eugene Chen

    1 Отделение сердечно-сосудистой медицины, Департамент внутренней медицины, Мичиганский университет, 1500 E. Медицинский центр Dr., Ann Arbor, MI 48109 USA

    Сынгын Ли

    2 Департамент биостатистики и Центр статистической генетики, Школа общественного здравоохранения Мичиганского университета, 1415 Washington Heights, 1700 SPH I, Ann Arbor, MI 48109 USA

    Hyun Min Kang

    2 Департамент биостатистики и Центр статистической генетики, Школа общественного здравоохранения Мичиганского университета, 1415 Washington Heights, 1700 SPH I, Ann Arbor, MI 48109 USA

    Arnulf Langhammer

    9 Исследовательский центр HUNT, Департамент общественного здравоохранения и сестринского дела , Норвежский университет науки и технологий, Postboks 8905, N-7491 Levanger, Норвегия

    Siri Forsmo

    9 Исследовательский центр HUNT, Departm Отдел общественного здравоохранения и сестринского дела, Норвежский университет науки и технологий, Postboks 8905, N-7491 Levanger, Норвегия

    Bjørn O.Осволд

    6 K.G. Центр генетической эпидемиологии Джебсена, Департамент общественного здравоохранения и сестринского дела, NTNU, Норвежский университет науки и технологий, NO-7491 Тронхейм, Норвегия

    9 Исследовательский центр HUNT, Департамент общественного здравоохранения и сестринского дела, Норвежский университет науки и технологий , Postboks 8905, N-7491 Левангер, Норвегия

    10 Отделение эндокринологии, больница Св. Олавса, Университетская больница Тронхейма, ворота Принсесс Кристинас 3, 7030 Тронхейм, Норвегия

    Уннур Стиркарсдоттир

    11008 , Inc., Sturlugata 8, 101 Reykjavik, Iceland

    Hilma Holm

    11 deCODE genetics / Amgen, Inc., Sturlugata 8, 101 Reykjavik, Iceland

    Daniel Gudbjartsson

    delugen ODE 8, 101 Рейкьявик, Исландия

    12 Школа инженерных и естественных наук, Исландский университет, Стурлугата 7, 101 Рейкьявик, Исландия

    Кари Стефанссон

    11 deCODE genetics / Amgen, Inc., Sturlugata 8, 101 Reykjavik, Iceland

    13 Медицинский факультет, Университет Исландии, Vatnsmýrarvegur 16, 101 Reykjavik, Iceland

    Aris Baras

    5 Regeneron Genetics Center, 70009 Regeneron Genetics Center, 7 NY 10591 США

    Regeneron Genetics Centre

    5 Regeneron Genetics Center, 777 Old Saw Mill River Road, Tarrytown, NY 10591 USA

    Goncalo R. Abecasis

    2 Департамент биостатистики и генетического факультета Университета of Michigan School of Public Health, 1415 Washington Heights, 1700 SPH I, Ann Arbor, MI 48109 USA

    5 Regeneron Genetics Center, 777 Old Saw Mill River Road, Tarrytown, NY 10591 USA

    Kristian Hveem

    6 К.Центр генетической эпидемиологии Г. Джебсена, Департамент общественного здравоохранения и сестринского дела, NTNU, Норвежский университет науки и технологий, NO-7491 Тронхейм, Норвегия

    9 Исследовательский центр HUNT, Департамент общественного здравоохранения и сестринского дела, Норвежский научный университет and Technology, Postboks 8905, N-7491 Levanger, Норвегия

    Cristen J. Willer

    1 Отделение сердечно-сосудистой медицины, Департамент внутренней медицины, Мичиганский университет, 1500 E.Медицинский центр Dr., Ann Arbor, MI 48109 USA

    4 Департамент вычислительной медицины и биоинформатики, Мичиганский университет, Палмер Коммонс, 100 Washtenaw Avenue, Ann Arbor, MI 48109 USA

    6 K.G. Центр генетической эпидемиологии Джебсена, Департамент общественного здравоохранения и сестринского дела, NTNU, Норвежский университет науки и технологий, NO-7491 Тронхейм, Норвегия

    14 Департамент генетики человека, Мичиганский университет, 4909 Buhl Building, 1241 E.Catherine St, Ann Arbor, MI 48109 USA

    Руководство издателей декодирования для вестерн-блоттинга

    Журнал биологической химии

    Требуется проверка количественных данных

    «Для исследований, в которых сообщается о полуколичественном анализе иммуноблотов, авторы должны четко объяснить, как были получены количественные данные, имеет ли интенсивность сигнала линейную зависимость от нагрузки антигеном. 2,3 ”

    Количественный анализ данных имеет ограничения

    Количественный вестерн-блоттинг (QWB) является точным только в том случае, если целевой белок и внутренний контроль нагрузки могут быть обнаружены в пределах одного и того же комбинированного линейного диапазона: диапазона, который должен быть определен экспериментально для каждой мишени и контроля нагрузки.

    LI-COR может помочь вам установить линейный диапазон обнаружения
    Протокол определения комбинированного линейного диапазона

    LI-COR обеспечивает руководство по выбору объемов загрузки, измерению линейной зависимости между целевым и контрольным сигналами, определению комбинированного линейного диапазона и точному количественному определению, чтобы помочь удовлетворить требования проверки.


    Журнал биологической химии

    Требуется проверка экспрессии домашнего белка

    «Белки домашнего хозяйства не следует использовать для нормализации без доказательств того, что экспериментальные манипуляции не влияют на их экспрессию. 2,3 ”

    Это влияет на точность нормализации данных

    При нормализации домашнего белка (HKP) для сравнения используется только один белок.Точность процедуры нормализации может быть снижена из-за вариаций в экспрессии одного HKP. HKP, на которые влияют экспериментальные условия, не являются надежными инструментами для нормализации. Если они меняются, это приведет к ошибке и может повлиять на анализ и интерпретацию данных.

    LI-COR может помочь вам проверить экспрессию домашнего белка, прежде чем использовать его для нормализации.

    LI-COR может помочь вам определить, изменяется ли экспрессия вашего домашнего белка в экспериментальных условиях с помощью протокола проверки белка домашнего хозяйства.Если установлено, что экспрессия HKP стабильна, вы можете использовать протокол нормализации белка домашнего хозяйства, который поможет вам использовать проверенный HKP для нормализации и количественной оценки данных вестерн-блоттинга.


    Журнал биологической химии

    Требуется документация по нормализации белковой нагрузки

    «Для исследований, в которых сообщается о полуколичественном анализе иммуноблотов, авторы должны четко объяснить, как нормализация белковой нагрузки между дорожками. 2,3 ”

    Это влияет на экспериментальные результаты

    Нормализация является важной частью получения воспроизводимых данных количественного вестерн-блоттинга. Точность количественного иммуноблоттинга зависит от соответствующей нормализации и минимизации ошибки.

    LI-COR может помочь вам выбрать правильный метод нормализации для вашего эксперимента

    Изучите основные принципы нормализации и просмотрите наиболее часто используемые методы с помощью Справочника по нормализации вестерн-блоттинга LI-COR.Вы изучите передовые методы нормализации данных с использованием окрашивания общего белка, служебных белков и сигнальных белков.

    После того, как вы определили подходящий метод для своего эксперимента, рассмотрите продукты реагентов LI-COR для количественного вестерн-блоттинга: REVERT Total Protein Stain, антитела против обычных белковых мишеней и индикаторы загрузки Odyssey.


    Журнал биологической химии

    Рекомендует использовать нормализацию общего белка

    «Предпочтительна нормализация интенсивности сигнала по отношению к общей загрузке белка. 2,3 ”

    Этот подход отличается от широко используемой нормализации HKP

    При нормализации HKP для сравнения используется только один белок. Точность процедуры нормализации будет снижена из-за вариаций в одном выражении HKP.

    LI-COR может помочь вам нормализовать ваши данные по общей загрузке белка

    LI-COR может помочь вам нормализовать ваши данные по общему содержанию белка с помощью набора REVERT ™ Total Protein Stain и протокола нормализации общего белка.


    Журнал биологической химии

    Требуется нормализация сигнальных белков к общему белку

    «Сигналы, полученные с использованием антител, специфичных к фосфорилированным эпитопам, должны быть нормализованы до уровня общего белка целевого белка. 2,3 ”

    Это влияет на анализ данных и результаты экспериментов

    Для проведения относительных сравнений и для максимальной точности фосфо-специфические сигналы должны быть нормализованы по общему уровню целевого белка.


    Журнал биологической химии

    Требуется включение и документирование копий

    «Авторы должны указать количество независимых образцов (биологические копии) и количество повторных образцов (технические копии), а также указать, сколько раз был повторен каждый эксперимент. 2,3 ”

    Реплики улучшают воспроизводимость экспериментальных результатов

    Повторяющиеся образцы подтверждают достоверность наблюдаемых изменений в уровнях белка.Без репликации невозможно узнать, является ли эффект реальным или просто артефактом экспериментального шума или вариации. Важны как биологические, так и технические реплики, но каждый тип репликации отвечает на разные вопросы.

    LI-COR может помочь вам интегрировать реплики образцов в ваше исследование

    LI-COR может помочь вам понять, почему вам необходимо включать оба типа реплик и как интегрировать реплики в ваше исследование с помощью количественного вестерн-блот-анализа с репликами.


    Журнал биологической химии

    Требуется публикация статистического анализа результатов экспериментов

    «Статистический анализ вариаций и точности для установления различий между экспериментальными группами должен предпочтительно сообщаться с использованием стандартного отклонения (SD) или доверительных интервалов (CI). 2,3 ”

    Статистический анализ полезен для интерпретации и подтверждения результатов

    Использование гистограмм среднего значения ± SEM может ввести в заблуждение и изменить интерпретацию данных.

    LI-COR может помочь вам получить статистически значимые данные для количественного вестерн-блоттинга

    Получите подробную информацию об интерпретации данных и вычислении коэффициента вариации (% CV), среднего арифметического (среднего) и стандартного отклонения для нормализации и количественных значений в разделах анализа наших протоколов.

    С помощью этих продуктов, протоколов и инструментов — а также 17-летнего опыта Вестерн-блоттинга LI-COR — мы можем помочь вам добиться успеха независимо от того, где вы планируете публиковать свои данные.


    Примечание: Эти ресурсы также должны помочь вам с требованиями других журналов, но обязательно ознакомьтесь с инструкциями для журнала, в который вы отправляете свою публикацию.



    Узнайте больше о том, как требования публикации могут повлиять на вас.

    Связаться с нами

    Расшифровка фотопериодического времени по амплитуде гена Per1 и ICER

    Реферат

    У млекопитающих ген Per1 экспрессируется в супрахиазматическом ядре гипоталамуса, где, как полагают, он играет решающую роль в генерации циркадных ритмов. Per1 мРНК также экспрессируется в других тканях.Его экспрессия в pars tuberalis (PT) гипофиза заслуживает внимания, потому что, как и супрахиазматическое ядро, это известное место действия мелатонина. Продолжительность ночного сигнала мелатонина кодирует фотопериодическое время, и многие виды используют его для координации физиологической адаптации с годовым климатическим циклом. Это исследование показывает, как продолжительность фотопериодического времени, передаваемого через мелатонин, декодируется как амплитуда экспрессии гена Per1 и ICER (индуцибельный ранний репрессор цАМФ) в PT.Сирийские хомяки демонстрируют устойчивый и кратковременный пик экспрессии гена Per1 и ICER через 3 часа после включения света (время Цайтгебера 3) в ПК, как в длительном (16 часов света / 8 часов в темноте), так и в коротком (8 часов света / 16 ч темноты) фотопериоды. Однако амплитуда этих пиков сильно ослабляется при коротком световом периоде. Данные показывают, насколько важна амплитуда этих генов для долгосрочного измерения фотопериодических временных интервалов.

    Избирательное преимущество, предоставляемое способностью предвидеть периодические явления, привело к эволюции эндогенной самоподдерживающейся ритмичности в разрозненных группах организмов.У млекопитающих принято считать, что циркадные ритмы генерируются супрахиазматическим ядром (SCN) гипоталамуса, и это считается главными биологическими часами (1). Выражение циркадного выброса из SCN определяет циркадную активность организма. Таким образом, основа биологического времени зависит не только от генерации циркадных ритмов, но и от измерения временных интервалов. Одним из наиболее хорошо изученных примеров интервального времени является фотопериодическая регуляция сезонных изменений воспроизводства, массы тела и шерсти.Этот феномен основан на зависящей от продолжительности интерпретации сигнала мелатонина, генерируемого шишковидной железой, которая находится под циркадным контролем SCN.

    За последние 2 года были достигнуты некоторые значительные успехи в нашем понимании молекулярной основы циркадных часов млекопитающих, следуя более ранним исследованиям на Drosophila . Это было реализовано после идентификации первого компонента гена часов млекопитающих, Per1 , который, как было показано, экспрессируется с самоподдерживающимся ритмом в SCN (2, 3).Несмотря на этот прогресс, существуют трудности в объяснении того, что делает биологические часы уникальными. Это потому, что гены часов экспрессируются в ряде неосциллирующих тканей вне SCN (2-4). Среди этих неосциллирующих участков, pars tuberalis (PT) гипофиза был тщательно изучен, чтобы изучить, как происходит зависимое от мелатонина интервалы времени (5). Мелатонин обеспечивает сигнал гуморального интервала для фотопериода (6), и значительные успехи в изучении механизма его действия были достигнуты с использованием PT, ткани, которая экспрессирует рецепторы с высоким сродством к мелатонину (5).Однако способ, которым сообщение мелатонина декодируется на клеточном уровне, все еще в значительной степени не решен.

    Чтобы исследовать, как фотопериодический сигнал декодируется на клеточном уровне, мы изучили путем количественной гибридизации in situ изменения во временной экспрессии Per1, и ICER (индуцируемый ранний репрессор цАМФ) в ПК и SCN высокофотопериодического млекопитающего, сирийского хомяка, помещали либо в режим длинных дней (LD) (16 часов света / 8 часов темноты), либо коротких дней (SD) (8 часов света / 16 часов темноты).

    Per1 , как известно, выражается с циркадным ритмом в SCN, и этот ритм сохраняется в постоянной темноте и постоянном свете (2, 3, 7). Per1 Экспрессия также может быть активирована светом во время темной фазы (7–9). У мышей Per1 транскриптов также обнаруживаются с циркадным ритмом в PT [которые также сохраняются в постоянной темноте (DD) (2)]. В этой железе экспрессия Per1 , по-видимому, управляется мелатонином, поскольку она не обнаруживается в PT мышей, несущих генетический дефект в синтезе мелатонина (2).У овец Per1 экспрессируется с циркадным и сезонным ритмом в PT, с более высокими уровнями в дневное время, чем ночью, и более высокими уровнями в LD, чем в SD (10). Более того, Per1 является геном раннего ответа, экспрессия которого повышается после 2 часов стимуляции форсколином в РТ-клетках овцы (10).

    ICER — репрессор фактора транскрипции, который был впервые описан в шишковидной железе крысы (11). ICER подавляет транскрипцию, индуцированную цАМФ, и оказывает аутонегативную обратную связь по собственной транскрипции (11).В шишковидной железе временная экспрессия ICER варьируется в зависимости от фотопериода, с более коротким пиком экспрессии и более высокой индуцибельностью при LD, чем при SD (12). Этот паттерн экспрессии отвечает за корреляцию между продолжительностью синтеза мелатонина и продолжительностью ночи (12), поскольку ICER ингибирует синтез ограничивающего скорость фермента синтеза мелатонина, N -ацетилтрансферазы (12). ICER также конститутивно экспрессируется в SCN крысы (13), где он индуцируется светом (14), и в других тканях, включая надпочечники, семенники и печень (11).Недавно мы продемонстрировали, что ICER экспрессируется в PT овцы (15), где его уровень экспрессии зависит от фотопериода (неопубликованные данные).

    Эти два гена были выбраны для исследования, поскольку было показано, что они играют важную роль в активности тканей, участвующих в сезонных функциях. Кроме того, поскольку гены раннего ответа активируются посредством пути цАМФ, они представляют собой хорошие индикаторы клеточной активности, которая, вероятно, регулируется мелатонином.

    МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

    Животные.

    Все эксперименты на животных проводились в соответствии с Законом о животных (научные процедуры) 1986 года.

    Самцов сирийских хомяков массой 76–100 г были приобретены в лабораториях по разведению Чарльз-Ривер и содержались под фотопериодом LD: 16 часов света / 8 часов темноты, со свободным доступом к пище и воде. Постоянный тусклый красный свет (<1 люкс) позволял манипулировать животными в темноте.

    Влияние фотопериода на экспрессию Per1 и ICER в PT и SCN.

    Хомяков содержали в ЛД в течение 2 недель. Затем половину животных забивали каждые 2 часа в течение 24 часов. Оставшихся хомяков держали еще 2 недели при SD-фотопериоде 8 часов света / 16 часов темноты с продлением периода темноты на 8 часов в сторону выключения света (рис. 1 D ). Животных забивали обезглавливанием. Мозг быстро удаляли, замораживали на сухом льду и хранили при -80 ° C. Серийные корональные срезы (20 мкм) гипоталамических областей, содержащих SCN и включая PT, вырезали на криостате, помещали на предметные стекла, покрытые поли-l-лизином, и выдерживали при -80 ° C до in situ гибридизации или авторадиография.

    Рисунок 1

    Влияние фотопериода на временную картину экспрессии мРНК Per1, и ICER в PT сирийского хомяка. ( A ) Рентгенограммы, показывающие экспрессию мРНК Per1, и ICER и связывание 2- [ 125 I] иодомелатонина в PT и прилегающих областях мозга. Коронковые срезы (20 мкм) показывают экспрессию гена или связывание радиолиганда в ZT3 при LD и SD. Разделы a – c представляют собой последовательные разделы, показывающие антисмысловую маркировку для связывания Per1 ( a ) и ICER ( c ) и 2- [ 125 I] йодомелатонина ( b ) при LD.Секции f, — h представляют собой последовательные секции, показывающие антисмысловую маркировку для связывания Per1 ( f ) и ICER ( h ) и 2- [ 125 I] йодомелатонина ( g ) в соответствии с SD. Разделы d и e показывают маркировку смысла для Per1 ( d ) и ICER ( e ) под LD. (Столбик = 4 мм.) ( B и C ) Суточный характер экспрессии Per1, ( B ) и ICER ( C ) специфической для рибозонда гибридизации в pars tuberalis в LD (□) и SD (●).Каждое значение представляет собой среднее значение ± SEM от двух до шести животных на момент времени. Горизонтальные сплошные полосы представляют темный период для LD и SD. ( D ) Схема, показывающая эффект изменения от LD к SD на эндогенный мелатониновый ритм, когда время включения света сохраняется одинаковым для обоих фотопериодов, как использовано в этом эксперименте. Ритм мелатонина медленно декомпрессируется в течение нескольких циклов к отключению света (20).

    Влияние инъекции мелатонина на экспрессию Per1 и ICER.

    Хомяков содержали в ЛД в течение 2 недель. Затем вводили п / к мелатонин (25 мкг в 100 мкл 0,1% этанолового солевого раствора). в животных за 1 час до включения света. Другая группа животных получала инъекцию 100 мкл этанольного физиологического раствора (носитель), а остальных животных использовали в качестве необработанного контроля. Всех животных умерщвляли через 4 часа после инъекции мелатонина [т.е. время Цайтгебера 3 (ZT3)].

    Влияние переноса от LD к SD на экспрессию Per1 и ICER.

    Животных содержали в LD в течение 2 недель. Затем половину животных переводили в условия SD с продлением периода темноты на 8 часов в сторону времени включения света по сравнению с режимом LD. Через один, 2, 5 и 14 дней после переноса животных (LD и SD) умерщвляли каждый день в момент времени, соответствующий 3 часам после включения света в LD (тот же момент времени использовался для умерщвления животных SD, которые, таким образом, были принесены в жертву в темный период).

    Исследования клонирования.

    Клонирование Per1, и ICER выполняли, как описано ранее (10, 15). Тотальную РНК экстрагировали из PT овцы, и обратную транскрипцию — ПЦР использовали для генерации фрагмента гена Per1 овцы (номер доступа в GenBank AF044911), соответствующего основаниям 287–690 кодирующей последовательности Per1 человека (доступ в GenBank). № AB002107) и фрагмент гена ICER овцы, соответствующий основаниям 16–149 кодирующей последовательности ICER мыши (номер доступа GenBank.S66024). Per1 Фрагменты генов и ICER лигировали в pGEM-T и PCRscript соответственно, а затем клонировали. Затем клонированные вставки секвенировали, чтобы убедиться, что амплифицированные продукты соответствуют фрагменту кости овцы Per1, и ICER.

    In situ Гибридизация и авторадиография.

    In situ гибридизацию и авторадиографию проводили, как описано ранее (10, 15, 16).Слайды наносили на Hyperfilm β-max (Amersham) вместе с 14 C- или 125 I микромасштабными стандартами (Amersham) на 5 дней ( Per1 ), 12 дней (ICER) или 7 дней (йодомелатонин). Значения OD были измерены с помощью компьютерной денситометрии (Image-Pro plus; Media Cybernetics, Silver Spring, MD) и преобразованы в относительные OD, полученные с помощью микромасштабных стандартов. Специфическую для рибозонда гибридизацию или специфическое для мелатонина связывание рассчитывали путем измерения OD PT и SCN и вычитания фоновой OD равной площади.

    Статистический анализ.

    Все статистические сравнения были выполнены с использованием компьютерного программного обеспечения sigmastat. Множественные сравнения проводили с использованием однофакторного дисперсионного анализа с последующим критерием Тьюки или дисперсионным анализом рангов по методу Данна, в зависимости от ситуации.

    РЕЗУЛЬТАТЫ

    Локализация экспрессии

    Per1 и ICER в мозге хомяка.

    Гибридизация in situ выявила ряд структур, которые экспрессируют гены Per1, и ICER в мозге сирийского хомячка (рис.1 A и 3 A ). Высокие уровни экспрессии мРНК Per1 наблюдались в PT и SCN в определенные моменты времени (рис. 1 A и 3 A ), как и у мыши (2, 3). Сильное мечение 2- [ 125 I] иодомелатонином, которое согласуется с локализацией рецепторов мелатонина, наблюдалось в PT и SCN, но с более низким уровнем мечения в SCN (рис. 1 A и 3 A ), как описано ранее (17, 18).

    Влияние фотопериода на

    Per1 и экспрессию ICER в PT.

    Количественная оценка уровней мРНК Per1 в PT, взятых у животных на LD, выявила значительный суточный ритм экспрессии ( P <0,001). Быстрое увеличение уровней мРНК происходило сразу после включения света с пиком экспрессии на ZT3. Во время темной фазы уровни экспрессии были слабыми или необнаруживаемыми (Рис. 1 B ). Животные, содержавшиеся в SD в течение 2 недель, показали значительную разницу в суточном характере экспрессии Per1 по сравнению с животными LD.Амплитуда пика мРНК Per1 на ZT3 при SD составляла одну треть от амплитуды при LD ( P <0,005) (рис. 1 B ). (Время включения освещения было общим для каждого фотопериода; см. Рис. 1 D ). Точно так же мРНК ICER в PT показала суточный ритм экспрессии при LD и SD ( P <0,001) (рис. 1 С ). Пиковые уровни мРНК наблюдались в ZT3 как при LD, так и при SD, но, как и для Per1 , на амплитуду пика влиял фотопериод, равный 2.При LD в 5 раз больше, чем при SD. После пика уровни экспрессии мРНК ICER снижались, но не возвращались к исходному уровню в течение нескольких часов, оставаясь выше при SD, чем в соответствующие моменты времени при LD ( P <0,05). Разница в уровнях экспрессии гена Per1, и ICER на ZT3 между животными SD и LD сохранялась даже через 8 недель в их соответствующих фотопериодах (данные не показаны).

    Влияние инъекции мелатонина на экспрессию

    Per1, и ICER в PT.

    И для Per1, и ICER повышение экспрессии мРНК в РТ начинается до включения света. Эти данные можно объяснить, если падение ночных уровней мелатонина позволяет и синхронизирует индукцию мРНК Per1 и ICER. Чтобы проверить эту гипотезу, сирийским хомячкам вводили 25 мкг мелатонина за 1 час до включения света, чтобы продлить ночной сигнал мелатонина, тем самым замедляя падение уровня мелатонина. В соответствии с гипотезой, животные, умерщвленные на ZT3 (через 4 часа после инъекции), имели более низкие уровни мРНК Per1 и ICER в PT по сравнению с контрольными животными, которым вводили физиологический раствор (рис.2 A ), хотя уровни каждого гена после инъекции мелатонина были не такими низкими, как ночные значения. Мелатонин быстро выводится после инъекции, так что нормальный дневной уровень достигается через 4 часа после инъекции (19). Следовательно, это предполагает, что мелатонин, присутствующий во время фазы раннего освещения, либо задерживает, либо предотвращает наступление пиков Per1, и ICER.

    Рисунок 2

    ( A ) Влияние экзогенного мелатонина на экспрессию мРНК Per1 ( a ) и ICER ( b ) на ZT3 в PT сирийских хомяков, содержащихся под LD.Животные не получали лечения (контроль), им вводили 25 мкг мелатонина за 1 час до включения света (мел) или вводили носитель (физиологический раствор). Каждое значение представляет собой среднее значение ± SEM для трех животных (*, P <0,05). ( B ) Экспрессия мРНК Per1 ( a ) и ICER ( b ) в PT через 1, 2, 5 и 14 дней после перехода с LD на SD. Каждое значение представляет собой среднее значение ± SEM для трех животных (∗∗, P <0,001). ( C ) Схема, показывающая эффект изменения от LD к SD на эндогенный ритм мелатонина, когда время выключения остается постоянным, как в этом эксперименте.Ритм мелатонина медленно декомпрессируется в течение многих циклов к включению света (20).

    Эффект переноса из LD в SD на

    Per1 и выражение ICER в PT.

    В качестве дополнительного подтверждения гипотезы перевод животных из LD в SD показал зависящий от времени эффект на уровни мРНК Per1 и ICER при умерщвлении через 3 часа после включения света по сравнению с группой LD. (В этом эксперименте время выключения было общим для каждого фотопериода, и, таким образом, время включения изменилось для животных SD; см. Рис.2 C .) После 1, 2 и 5 дней в SD не было обнаружено значительных различий в уровнях мРНК Per1 или ICER между этими и LD животными. Однако после 14 дней в SD животные показали более низкий уровень экспрессии Per1 и ICER (фиг. 2 B ), что соответствует задержке начала экспрессии гена. Эти данные совместимы с динамикой декомпрессии мелатонинового ритма, которая изменяет время падения ночного мелатонина.

    Влияние фотопериода на экспрессию

    Per1, и ICER в SCN.

    Затем мы исследовали экспрессию мРНК Per1, и ICER в SCN. Оба гена демонстрировали устойчивые суточные паттерны экспрессии ( P <0,01), при этом пики уровня мРНК были обнаружены в течение дня на ZT3–5. Что касается PT, было обнаружено, что экспрессия мРНК Per1 и повышается до включения света. Продолжительность повышенной экспрессии мРНК Per1 была больше в SCN, чем в PT при каждом фотопериоде.В отличие от PT, фотопериод не влиял на амплитуду экспрессии генов. Однако фотопериод действительно влиял на продолжительность повышенной экспрессии мРНК Per1 , которая удлинялась при более длительном фотопериоде (рис. 3 B ). Хотя ритмичность аналогична Per1 , уровень экспрессии мРНК ICER в SCN был значительно ниже, чем в PT (рис. 1 C и 3 C ). Примечательно, что в отличие от Per1 , ICER поднимался не до включения света, а сразу после перехода от света к темноте.Также не наблюдалось влияния фотопериода ни на продолжительность, ни на амплитуду пика экспрессии мРНК ICER в SCN. Однако, по-видимому, наблюдалась тенденция к большей продолжительности экспрессии ICER при LD, чем при SD, но это различие не было статистически значимым.

    Рисунок 3

    Влияние фотопериода на временную картину экспрессии мРНК Per1 и ICER в SCN сирийского хомяка. ( A ) Рентгенограммы, показывающие экспрессию мРНК Per1, и ICER и связывание 2- [ 125 I] иодомелатонина в SCN и прилегающих областях мозга.Коронковые срезы (20 мкм) показывают экспрессию гена или связывание радиолиганда в ZT3 при LD и SD. Секции a – c представляют собой последовательные секции, показывающие антисмысловую маркировку для связывания Per1 ( a ) и ICER ( c ) и 2- [ 125 I] йодомелатонина ( b ) при LD. Разделы f, — h представляют собой последовательные разделы, показывающие антисмысловую маркировку Per1 ( f ) и ICER ( h ) и 2- [ 125 I] иодомелатонинового связывания ( g ) в соответствии с SD.Разделы d и e показывают маркировку смысла для Per1 ( d ) и ICER ( e ) под LD. (Столбик = 4 мм.) ( B и C ) Суточный характер экспрессии Per1 ( B ) и ICER ( C ) специфической гибридизации рибозонда в SCN в LD (□) и SD (●). Каждое значение представляет собой среднее значение ± SEM от двух до шести животных на момент времени. Горизонтальные сплошные полосы представляют темный период для LD и SD. Время включения света поддерживалось постоянным между LD и SD, как показано на рис.1.

    Влияние инъекции мелатонина на экспрессию

    Per1, и ICER в SCN.

    В отличие от PT, инъекция мелатонина за 1 час до включения света при LD не влияла на экспрессию мРНК Per1 или ICER в SCN по сравнению с носителем или контрольными животными (данные не показаны).

    Эффект переноса из LD в SD на

    Per1 и выражение ICER в SCN.

    На уровень экспрессии обоих генов влиял перенос от LD к SD. Per1 Экспрессия мРНК , измеренная через 3 часа после включения света, по сравнению с группой LD снижалась в зависимости от времени, достигая значений, эквивалентных ночным уровням к 14 дню (рис. 4 A ). Напротив, уровни ICER снизились до ночных уровней в течение первого дня (рис. 4 B ).

    Рисунок 4

    Экспрессия мРНК Per1 ( A ) и ICER ( B ) на ZT3 в SCN через 1, 2, 5 и 14 дней после перехода с LD на SD. Время выключения оставалось постоянным между LD и SD (см. Рис.2 С ). Каждое значение представляет собой среднее значение ± SEM для трех животных. (*, P <0,01).

    ОБСУЖДЕНИЕ

    Здесь мы показываем, как фотопериод регулирует экспрессию генов в PT и SCN. А именно, фотопериод транслируется в амплитуду экспрессии гена в PT, с более высокой экспрессией при длинном фотопериоде, чем при коротком.

    Поскольку мелатонин переводит фотопериод в нейроэндокринный сигнал, вполне вероятно, что этот гормон ответственен за разницу амплитуд в Per1 и экспрессию ICER между LD и SD в PT.Действительно, ингибирующее действие инъекции мелатонина на Per1, и ICER подтверждает эту гипотезу. Точно так же перенос сирийских хомяков из LD в SD приводит к снижению экспрессии генов только через 14 дней. У сирийских хомячков после перехода от LD к SD продолжительность синтеза мелатонина медленно увеличивается; это явление известно как декомпрессия, и для его завершения может потребоваться до 8 недель (20). Однако уже через 2 недели продолжительность синтеза мелатонина при SD уже вдвое больше, чем при LD (20), и это может позволить сигналу мелатонина подавлять экспрессию пиков Per1, и ICER.

    Это исследование улучшает наше понимание внутриклеточных эффектов мелатонина двумя способами. Во-первых, необходимость снижения уровня мелатонина до того, как можно будет индуцировать экспрессию гена, согласуется с известной ингибирующей функцией рецепторов мелатонина в РТ, которая предотвращает активацию железы через цАМФ и другие сигнальные пути (5). Таким образом, полученные данные предполагают участие неидентифицированного фактора в стимуляции PT после падения уровня мелатонина, чтобы объяснить индукцию Per1 и ICER, поскольку в первичных культурах не наблюдалось независимого влияния мелатонина на передачу сигнала (21). , 22).Во-вторых, поскольку фотопериод определяет амплитуду экспрессии гена Per1, и ICER, кажется вероятным, что именно продолжительность мелатонина определяет величину экспрессии гена в PT. В подтверждение этого, Per1 не обнаруживается в ПК мышей с генетическим дефектом синтеза мелатонина (2).

    В SCN не наблюдалось влияния фотопериода на амплитуду экспрессии обоих генов, но Per1 экспрессируется дольше при LD по сравнению с SD.Свет индуцирует экспрессию мРНК Per1 в SCN в течение субъективной ночи (7–9) и, в частности, в начале или в конце субъективной ночи (7). В соответствии с этим, увеличенный период экспрессии мРНК Per1 , наблюдаемый в SCN при LD, по-видимому, напрямую связан с продолжительностью воздействия света. В Drosophila фосфорилированный белок Per димеризуется с фосфорилированным TIM (Timeless protein), чтобы негативно регулировать собственную транскрипцию. Сходный механизм ауторегуляторной обратной связи, как полагают, встречается у млекопитающих, хотя он может включать Per-Per гомодимеры (23).Данные, представленные в этом исследовании, предполагают, что фотопериод (свет) может влиять на временную динамику такого предполагаемого механизма обратной связи.

    Наши наблюдения показывают интересный контраст между SCN и PT, которому есть по крайней мере два возможных объяснения. Во-первых, известно, что плотность рецепторов мелатонина в SCN сирийского хомячка уменьшается с возрастом (18). Было высказано предположение, что это может объяснить неспособность инъекций мелатонина задействовать ритмы циркадной активности у этого вида (24, 25).В этом исследовании, как описано ранее (17, 18), уровень связывания 2- [ 125 I] иодомелатонина в SCN намного ниже, чем в PT (см. Рис. 1 A и 3 A ), и, следовательно, разница в ответах Per1, и ICER на фотопериод может отражать различия в чувствительности к мелатонину. Во-вторых, поскольку Per1 является частью механизма биологических часов, может быть важно, чтобы амплитуда колебаний Per1 не изменялась, чтобы сохранить внутреннюю функцию часов.Разница между ответами Per1, и ICER на перенос от LD к SD в SCN может отражать различия в регуляции и функции двух транскриптов. В то время как и Per1, и ICER индуцируются светом в SCN (7–9, 14), только Per1 выражается как самоподдерживающийся ритм (2, 3, 13). Следовательно, остаточные уровни экспрессии мРНК Per1 в день 1 после переноса от LD к SD (фиг. 4 A ) могут отражать спонтанную экспрессию Per1 , происходящую независимо от света.Напротив, индукция мРНК ICER не происходит в отсутствие света.

    PT уже участвует в регуляции сезонных эндокринных изменений (5, 26). Однако новые результаты этого исследования, показывающие влияние фотопериода на амплитуду двух генов раннего ответа в этой ткани, показывают, как продолжительность цикла свет-темнота может быть расшифрована на клеточном уровне. Данные также показывают, как падение ночного сигнала мелатонина синхронизирует время пика экспрессии гена.На экспрессию других генов раннего ответа может аналогичным образом влиять окружающий фотопериод. Таким образом, вероятно, будет волна экспрессии гена раннего ответа и связанного с ним синтеза белка в начале светового периода, который запускает дальнейшую активацию транскрипции. Амплитуда этой волны экспрессии генов в начале светового периода может определять сезонный физиологический ответ ткани PT. Последствия экспрессии мРНК Per1 или ICER в РТ еще не изучены, но известно, что белок ICER действует как репрессор экспрессии цАМФ-зависимых генов (11).Белок ICER может быть индуцирован в железах PT овцы (неопубликованные наблюдения) и, таким образом, может способствовать прекращению экспрессии цАМФ-зависимого гена в PT. Помимо индукции гена, мы также наблюдали увеличение экспрессии рецептора мелатонина после включения света в длинные дни по сравнению с короткими днями (рис. 1 A ; данные не показаны), что согласуется с предыдущими результатами (27). В целом, эти наблюдения указывают на состояние повышенной стимуляции PT при LD по сравнению с SD, что проявляется на уровне синтеза мРНК и белка.Потенциально это может обеспечить общий механизм, с помощью которого мелатонин передает свою фотопериодическую информацию к сайтам-мишеням, участвующим в сезонных ответах. Гены, связанные с часами, в дополнение к Per1 и экспрессируются в PT, такие как TIM (23), BMAL1 и CLOCK (неопубликованные данные). Будет интересно изучить, как эти гены и их белковые продукты взаимодействуют, чтобы вносить вклад в функцию определения времени интервала PT, в противоположность их роли в качестве генов внутренних часов в SCN. Точно так же будет интересно выяснить, происходят ли изменения в экспрессии генов, наблюдаемые в условиях увлечения, после перехода в условия свободного хода.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *