RANKL/RANK信号通路介导肿瘤骨转移机制的研究进展

恶性肿瘤骨转移可导致严重骨相关事件,引起晚期肿瘤患者的生存时间缩短和生活质量降低,核因子κB受体活化因子配体(Receptor activator of nuclear factor-κB ligand,RANKL)/核因子κB受体活化因子(Receptor activator of nuclear factor-κB,RANK)系统是调节肿瘤骨转移最重要的分子系统之一.RANKL/RANK信号通路除了在肿瘤诱导的骨质破坏中发挥作用外,也影响骨肿瘤形成和进展.本文对RANKL/RANK信号通路在肿瘤骨转移中的作用机制和相关应用进行综述,旨在为研发相关靶向药物提供契机.     

OPG/RANKL/RANK信号通路在骨巨细胞瘤发病机制中的作用

文题释义：OPG/RANKL/RANK 信号通路：是骨代谢中至关重要的一条信号通路,它是成骨细胞与破骨细胞之间相互作用的信号通道,同时也是骨巨细胞瘤影响骨代谢的主要途径。 骨巨细胞瘤(Giant cell tumor of bone,GCTB)：是常见的原发性骨肿瘤之一,其发病率占所有原发性骨肿瘤的4%-10%,多发生于20-40岁的青壮年患者,好发于股骨远端、胫骨近端或桡骨远端。骨巨细胞瘤组织学来源尚不清楚,一般认为起始于骨髓内间叶组织。该肿瘤具有较强的侵袭性,对骨质有较大的破坏和侵蚀作用,但很少有患者出现反应性新骨生成或是自愈倾向。 背景：研究表明,骨保护素/核因子κB受体活化因子配体/核因子κB受体活化因子(OPG/RANKL/RANK)信号通路与骨巨细胞瘤发病机制之间有一定的相关性,通过控制OPG/RANKL/RANK信号通路影响成骨细胞与破骨细胞之间相互作用,对该病起到一定的治疗作用。 目的：介绍 OPG/RANKL/RANK信号通路与骨巨细胞瘤发病机制的关系,总结并讨论OPG/RANKL/RANK信号通路在骨巨细胞瘤发病机制中的最新研究进展。 方法：检索 PubMed 数据库、Web of science数据库及万方数据库中2001至2019年相关文献,检索词分别为“OPG/RANKL/RANK,giant cell tumor of bone,pathogenesis,signal pathway, bone metabolism,OPG/RANK/RANKL,骨巨细胞瘤,发病机制,信号通路,骨代谢”。排除较陈旧及重复的文献,通过整理,共纳入53篇文献进行分析探讨。 结果与结论：①骨保护素抑制破骨细胞增殖及分化,降低成熟破骨细胞活性,阻断核因子κB受体活化因子配体与核因子κB受体活化因子结合,减缓破骨;②核因子κB受体活化因子配体与破骨细胞前体细胞表面的核因子κB受体活化因子结合,促进破骨细胞前体细胞分化,增殖,进而加速破骨;③核因子κB受体活化因子配体与其受体结合后,激活核因子κB等信号因子促进破骨细胞的增殖、分化并激活破骨细胞,同时调节相关基因的转录及表达;④OPG/RANK/RANKL与骨巨细胞瘤发病机制相关。 ORCID: 0000-0002-2756-4848(梁晨亮) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

RANK/RANKL/OPG系统与肿瘤

胞核因子κB受体活化因子/细胞核因子κB受体活化因子配体/骨保护因子(RANK/RANKL/OPG)系统在破骨细胞的活化、发育、成熟过程中起关键性作用,近年研究发现该系统也广泛参与骨肿瘤发生、肿瘤骨转移、细胞凋亡,这些研究为相关疾病的治疗提供了新的思路和方法,如重组OPG和人类RANKL单克隆抗体AMG-162的应用。     

运动状态下白细胞介素6介导骨保护素相关因子信号通路对骨代谢的调节

背景：骨保护素-核因子κB受体活化因子配体-核因子κB受体活化因子信号通路是调节骨代谢的经典通路,白细胞介素6和该信号通路存在相关性,运动对骨代谢的影响机制与二者的调节作用密切相关。 目的：研究运动状态下白细胞介素6介导骨保护素-核因子κB受体活化因子配体-核因子κB受体活化因子信号通路对骨代谢活动的调节,揭示运动状态下此信号通路的内在联系。 方法：检索CNKI、EBSCO和Elsevier数据库中有关运动应激、白细胞介素6、骨保护素-核因子κB受体活化因子配体-核因子κB受体活化因子信号通路的论文,选取其中39篇具有代表性和最新研究进展的论文为参考文献进行分析整合,揭示运动、白细胞介素6及信号通路之间的关系。 结果与结论：目前研究表明白细胞介素6和骨保护素-核因子κB受体活化因子配体-核因子κB受体活化因子信号通路在骨代谢过程中密切相关,在不同运动负荷和强度状态下白细胞介素6和该信号通路的表达,呈现出特异性的运动应激的反应与适应。研究结果不仅有助于揭示运动健骨机制,而且可应用于骨关节病的预防与治疗领域。     

重组核因子κB活化因子受体蛋白对破骨细胞活性的抑制作用

背景:核因子κB活化因子受体直接参与破骨细胞的活性及功能调节,在骨吸收类疾病发病中具有重要意义。通过基因工程得到的可溶性核因子κB活化因子受体蛋白可能为防治骨质疏松等骨吸收类疾病提供了新的有效手段。目的:观察重组重组核因子κB活化因子受体蛋白对体外培养破骨细胞活化、吸收活性的影响。方法:取新生24h内SD大鼠胎鼠的四肢长骨,机械分离获得破骨细胞,采用不同浓度重组重组核因子κB活化因子受体蛋白干预后,行抗酒石酸酸性磷酸酶染色及骨吸收陷窝甲苯胺蓝染色,观察其对破骨细胞的生长情况。结果与结论:重组核因子κB活化因子受体蛋白对破骨细胞作用3d后,破骨细胞数量明显减少,以10-4mol/L重组核因子κB活化因子受体蛋白最为显著。核因子κB活化因子受体蛋白作用9d时,骨片吸收陷窝数明显减少。由此认为,在体外重组核因子κB活化因子受体蛋白可以有效抑制破骨细胞活化及骨吸收活性。     

人破骨细胞分化中重组结核杆菌热休克蛋白10的影响

背景:体外小鼠颅盖骨实验已证实了其结核杆菌热休克蛋白10的破骨效应。目的:在诱导破骨细胞分化的体外细胞培养系统中,研究重组结核杆菌热休克蛋白10对破骨细胞分化的影响及相关机制。方法:选用人巨噬细胞集落刺激因子依赖性附着性血液单个核细胞,实验分为:核因子κB受体活化因子配体+重组结核杆菌热休克蛋白10组、核因子κB受体活化因子配体组、重组结核杆菌热休克蛋白10组(1 mg/L)、阴性对照组(完全培养基),核因子κB受体活化因子配体+重组结核杆菌热休克蛋白10组、重组结核杆菌热休克蛋白10组中重组结核杆菌热休克蛋白10质量浓度为1 mg/L,在含有巨噬细胞集落刺激因子的a-MEM培养液重悬单核细胞,各组培养7,14,21 d后,观察所形成的抗酒石酸酸性磷酸酶阳性染色多核细胞的形态、数目、骨吸收面积;各组NFATc1、c-Fos基因及蛋白表达情况。结果与结论:阴性对照组无抗酒石酸酸性磷酸酶阳性多核破骨细胞分化生成,其余各组均有抗酒石酸酸性磷酸酶阳性多核破骨细胞分化生成,并在小牛骨磨片上形成吸收陷窝;重组结核杆菌热休克蛋白10组形成的破骨细胞分化细胞数目、吸收陷窝数目及陷窝面积显著低于核因子κB受体活化因子配体+重组结核杆菌热休克蛋白10组;阴性对照组NFATc1、c-Fos基因表达水平显著低于核因子κB受体活化因子配体+重组结核杆菌热休克蛋白10组和重组结核杆菌热休克蛋白10组,而重组结核杆菌热休克蛋白10组表达NFATc1、c-Fos蛋白,显著低于核因子κB受体活化因子配体+重组结核杆菌热休克蛋白10组。提示结核杆菌热休克蛋白10参与破骨细胞分化的形成,可能与诱导相关基因NFATc1、c-Fos表达上调有关。     

MM癌干细胞的生物学特性及靶向治疗策略

多发性骨髓瘤(MM)是浆细胞的恶性肿瘤,几乎100%患者发生复发,迄今,仍是不可治愈的疾病。近来研究表明MM癌干细胞(CSC)的存在是导致其耐药和复发的根源,研究发现MM CSC具有自我更新、分化及较强的侵袭性、耐药性及致瘤性等特性。针对CSC分子靶向治疗已成为肿瘤治疗的新的关注点。目前MM CSC的靶向策略主要有靶向信号通路、耐药分子、CD分子、HLA-I分子、IL-6分子、核转录因子-κB以及端粒酶等,本文就MM CSC的生物学特性及其靶向治疗策略综述如下。     

核因子κB受体活化因子配体诱导破骨细胞前体的培养与分化

背景：以往的研究多采用长骨机械分离法获得破骨细胞,破骨细胞为终末分化细胞,无法进一步增殖和传代。因此目前常用骨髓细胞诱导培养法和RAW264.7细胞诱导培养法获得大量的破骨细胞以满足实验需要。 目的：探讨细胞核因子κB受体活化因子配体诱导破骨细胞前体细胞分化为成熟破骨细胞的最佳方法。 方法：分离小鼠骨髓细胞后添加核因子κB受体活化因子配体与巨噬细胞集落刺激因子共同诱导或者取RAW264.7细胞单独加入核因子κB受体活化因子配体诱导破骨细胞的形成;分别给予不同浓度的核因子κB受体活化因子配体,观察生成破骨细胞的数量,评价核因子κB受体活化因子配体与破骨细胞生成的量效关系;采用膜联蛋白V-FITC联合PI染色进行流式细胞术分析破骨细胞形成过程中单核巨噬细胞的凋亡情况。 结果与结论：当核因子κB受体活化因子配体浓度为10 μg/L时,破骨细胞形成数量最多的时间点在第六至七天;而核因子κB受体活化因子配体浓度为100 μg/L时,高峰期出现在第四至五天。破骨细胞的形成数量随着核因子κB受体活化因子配体刺激浓度升高而增加,呈浓度依赖性,50 μg/L的核因子κB受体活化因子配体是破骨细胞形成数量与浓度关系曲线的转折点,高于150 μg/L以后破骨细胞形成数量的增幅明显放缓。核因子κB受体活化因子配体即能诱导单核巨噬细胞形成破骨细胞又可以促进其凋亡,通过破骨细胞计数比较发现在同一浓度(104/cm²)接种单核巨噬细胞后以30 μg/L的核因子κB受体活化因子配体诱导后,平均每单位核因子κB受体活化因子配体所获得的破骨细胞数量最多。提示骨髓细胞或RAW264.7细胞诱导破骨细胞的培养方法皆简单可行,细胞接种的最佳浓度为104/cm²;核因子κB受体活化因子配体的适宜刺激浓度为30-50 μg/L。     

RANKL/OPG系统与类风湿性关节炎

骨质重建是骨吸收和骨形成的动态平衡过程,破骨细胞是骨吸收的效应细胞。类风湿性关节炎(RA)致残的主要原因是关节软骨及骨的破坏,破骨细胞(OC)在RA骨破坏的病理过程中起关键作用。核因子-κB受体活化因子配体(RANKL)／护骨素(OPG)系统对破骨细胞生成起决定作用,也是治疗RA的新靶点。     

绝经妇女外周血单个核细胞骨代谢调控因子表达变化

目的:探讨绝经妇女雌激素水平下降所致免疫细胞骨代谢调控因子变化。方法:纳入绝经妇女、未绝经妇女各30例,电化学发光法检测血清雌二醇(E2)水平;RT-PCR法检测外周血单个核细胞(PBMC)中雌激素受体(ERα、ERβ)、白细胞IL-6、TNFα-。核因子κB受体活化因子配基(RANKL)、核因子κB受体活化因子(RANK)mRNA表达;ELISA检测血清IL-6、TNFα-蛋白含量;双能X线骨密度仪检测腰椎2~4(L2-4)前后位骨密度(BMD)。结果:与未绝经组比较,绝经妇女E2水平明显下降,腰椎BMD显著降低(P<0.05),外周血单个核细胞ERα、ERβmRNA表达明显降低(P<0.05),IL-6、TNFα-、RANKL、RANKmRNA表达明显升高(P<0.05),IL-6及TNFα-血清蛋白含量明显升高(P<0.05)。相关性分析显示PBMC中ERα、ERβmRNA表达与血清E2水平、腰椎BMD呈显著正相关性(P<0.05),PBMC中IL-6、TNFα-、RANKL、RANKmRNA表达与血清E2水平、腰椎BMD呈显著负相关性(P<0.05)。结论:绝经后妇女雌激素水平下降伴随着外周血免疫细胞雌激素受体转录水平下降,同时,炎性骨吸收调控因子和溶骨性细胞因子表达升高,这种变化可能在绝经后骨丢失中发挥重要作用。     

重组结核杆菌热休克蛋白10对人成骨细胞增殖及骨代谢的调节

背景:结核杆菌热休克蛋白10是引起骨结核骨质溶解和吸收主要因素之一,抑制成骨细胞的增殖。核因子κB受体活化因子配体及骨保护素是影响骨代谢的重要指标。目的:观察重组结核杆菌热休克蛋白10对人成骨细胞增殖、碱性磷酸酶活性和核因子κB受体活化因子配体mRNA及骨保护素mRNA表达的影响。方法:将人骨髓基质干细胞定向诱导分化筛选为成骨细胞,取第3代细胞,用含质量浓度为0.1,1,10 mg/L的重组结核杆菌热休克蛋白10培养液培养,对照组成骨细胞正常培养。结果与结论:MTT实验结果显示,与对照组相比,不同质量浓度重组结核杆菌热休克蛋白10抑制成骨细胞增殖和碱性磷酸酶活性(P0.05)。RT-PCR实验显示,与对照组相比,不同质量浓度的重组结核杆菌热休克蛋白10均增加成骨细胞中核因子κB受体活化因子配体mRNA表达(P0.01),降低护骨素mRNA表达(P0.01),均呈剂量依赖性,质量浓度10 mg/L的重组结核杆菌热休克蛋白10作用最明显(P0.01)。结果证实,重组结核杆菌热休克蛋白10抑制成骨细胞增殖和碱性磷酸酶活性,通过调节核因子κB受体活化因子配体mRNA及骨保护素mRNA表达而影响骨代谢。     

犬切牙压低移动过程中牙周组织骨保护素/核因子κB受体活化因子配体的表达

背景：骨保护素及核因子κB受体活化因子配体是调控破骨细胞生成和活化的关键因子,机械力可影响牙周膜细胞和成骨细胞骨保护素及核因子κB受体活化因子配体的表达。 目的：观察犬切牙压低移动过程中牙周组织中骨保护素/核因子κB受体活化因子配体的表达。 方法：采用微型种植体作为支抗,将犬切牙分别施加牵引力1,2,4,12周,并设置对照组进行比较。牵引后切取犬切牙连同牙龈及牙槽骨组织块,制作组织切片进行骨保护素及核因子κB受体活化因子配体免疫组织化学染色,用Image-Proplus软件半定量分析图像平均吸光度值。 结果与结论：与对照组相比,核因子κB受体活化因子配体和骨保护素分别在在施加牵引力1和2周表达最显著,其平均吸光度值在施加牵引力1和2周时可达到峰值(P < 0.05),随后逐渐下降,施加牵引力12周恢复至对照组水平。结果证实,正畸牙压低移动过程中核因子κB受体活化因子配体及骨保护素的表达变化规律与骨改建过程一致,骨保护素/核因子κB受体活化因子配体系统是牙周组织改建的重要调节因素。     

薯蓣皂苷防治原发性骨质疏松的研究进展

薯蓣皂苷具有较强的抗感染、抗病毒、降脂、抗癌、降糖、抗血栓、抗衰老和保肝等活性，可通过延迟氧化应激保护心脏细胞免受缺血/再灌注损伤，成为治疗冠心病和心绞痛的补充及替代临床药物之一。近年来的研究表明，薯蓣皂苷通过抑制核因子-κB受体活化因子配体(RANKL)诱导的破骨细胞分化和促进成骨细胞分化来防治骨质疏松症(OP)。本文综述了薯蓣皂苷在抑制破骨细胞、促进成骨及相关信号通路方面防治骨质疏松的研究进展，以期为薯蓣皂苷与药食同源在OP防治中的临床应用提供思路。     

阴极弧沉积掺硅二氧化锆膜对MG63细胞相关因子的影响北大核心

背景:采用各种表面改性方法提高医用钛及钛合金植入物的骨整合,是目前人工关节假体领域研究的重点之一。目的:在纯钛表面制备掺硅二氧化锆膜,研究其对成骨样MG63细胞相关因子的影响。方法:采用磁过滤真空阴极弧沉积技术在纯钛表面分别制备掺硅二氧化锆膜与二氧化锆膜。将成骨样MG63细胞分别接种于掺硅二氧化锆膜、二氧化锆膜及纯钛片表面,接种后第1,4,7,10天,以定量RT-PCR法检测细胞骨保护素和核因子κB受体活化因子配体基因表达情况,ELISA检测细胞分泌骨保护素和核因子κB受体活化因子配体蛋白量。结果与结论:(1)接种第1天,3组骨保护素基因及蛋白表达无差异;接种第4天,掺硅二氧化锆膜组、二氧化锆膜组骨保护素基因及蛋白表达高于纯钛组(P<0.05),掺硅二氧化锆膜组、二氧化锆膜组骨保护素基因及蛋白表达无差异;接种第7,10天,掺硅二氧化锆膜组骨保护素基因及蛋白表达高于二氧化锆膜组、纯钛组(P<0.05);(2)接种第1天,3组核因子κB受体活化因子配体基因及蛋白表达无差异;接种第4,7天,掺硅二氧化锆膜组核因子κB受体活化因子配体基因及蛋白表达低于二氧化锆膜组、纯钛组(P<0.05);接种第10天,掺硅二氧化锆膜组、二氧化锆膜组基因及蛋白表达低于纯钛组(P<0.05),掺硅二氧化锆膜组、二氧化锆膜组骨保护素基因及蛋白表达无差异;(3)结果表明,在纯钛表面阴极弧沉积掺硅二氧化锆膜,能够上调成骨样MG63细胞内骨保护素表达水平,同时下调核因子κB受体活化因子配体表达水平。     

补骨脂提取物干预骨质疏松模型大鼠骨密度及骨生物力学的变化

文题释义： RANKL/OPG通路：核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of NF-κB Ligand,RANKL)/骨保护蛋白在维持成骨与破骨的动态平衡,调节骨代谢功能方面发挥着重要作用。RANKL 可与破骨细胞前体细胞膜表面的核因子κB受体活化因子结合,促进破骨细胞分化和激活,抑制其凋亡,最终促进骨吸收;骨保护蛋白作为RANKL的天然抗体,可与RANKL直接结合,竞争性抑制核因子κB受体活化因子与其的结合,进而抑制破骨细胞分化、成熟,最终抑制骨吸收。生理状态下,体内RANKL与骨保护蛋白的表达保持一定的比例,若二者表达比例失衡,则会造成骨代谢紊乱,导致骨相关疾病发生。 骨生物力学：是骨组织在外力作用下的力学生物学效应,对其进行检测可直接评价骨质量,是评价各种治疗骨丢失措施的最佳方案,其检测指标包括弹性模量、最大载荷、屈服载荷等。 背景：地塞米松作为一种糖皮质激素,长期应用会破坏成骨与破骨的动态平衡,降低骨密度,损伤骨生物力学,调控核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of NF-κB ligand,RANKL)/骨保护蛋白通路可能影响地塞米松诱导的骨质疏松症大鼠骨密度及骨生物力学。 目的：探讨基于RANKL/骨保护蛋白通路研究补骨脂提取物对地塞米松诱导骨质疏松症大鼠骨密度及骨生物力学的影响。 方法：SPF级Wistar大鼠肌肉注射地塞米松,建立骨质疏松大鼠模型。选择1×10⁷ TU/mL浓度的慢病毒载体进行实验。将模型大鼠随机分为模型组、空载组(空慢病毒载体)、骨保护蛋白沉默组(含骨保护蛋白基因干扰片段的慢病毒载体)、补骨脂提取物组、补骨脂提取物+骨保护蛋白沉默组,每组12只,另取12只正常大鼠设为对照组。药物处理后,采用骨密度仪测定大鼠左侧股骨骨密度,采用力学实验测试机测定大鼠右侧股骨生物力学指标弹性模量、最大载荷、屈服载荷,测定大鼠股骨骨矿物盐含量,酶联免疫吸附法检测血清中RANKL、骨保护蛋白水平,蛋白免疫印迹法检测骨组织中RANKL、骨保护蛋白表达水平。实验方案经青海大学医学院动物实验伦理委员会批准(批准号为2017081501) 结果与结论：①大鼠骨密度、弹性模量、最大载荷、屈服载荷、骨矿物盐含量、血清中骨保护蛋白水平、骨组织中骨保护蛋白表达：模型组较对照组降低,骨保护蛋白沉默组较模型组降低,补骨脂提取物组较模型组升高,补骨脂提取物+骨保护蛋白沉默组较骨保护蛋白沉默组升高,较补骨脂提取物组降低(均P < 0.05);②大鼠血清中RANKL水平、骨组织中RANKL蛋白表达结果显示,模型组较对照组升高;骨保护蛋白沉默组较模型组升高,补骨脂提取物组较模型组降低,补骨脂提取物+骨保护蛋白沉默组较骨保护蛋白沉默组降低,较补骨脂提取物组升高(均P < 0.05);③模型组与空载组两组间各指标比较无明显变化(P > 0.05);④结果说明,补骨脂提取物可提高地塞米松诱导骨质疏松症大鼠的骨密度,改善其骨生物力学,可能是通过上调骨保护蛋白表达,下调RANKL表达实现的。 ORCID: 0000-0001-9896-6214(周倚墨) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

类风湿性关节炎患者外周血T细胞RANKL增加且血清Dickkopf1降低

目的探讨骨代谢相关分子在类风湿性关节炎(RA)患者骨代谢异常和疾病进展过程中的作用。方法纳入RA患者66例及健康对照20例,搜集相关临床信息。利用电化学发光免疫分析法检测受试者血清中骨钙素N端中段(OC-N-MID)和1型胶原蛋白交联羧基末端肽(CTX)水平。采用液相悬浮芯片法检测Wnt抑制因子Dickkopf1(DKK1)、核因子κB受体激活蛋白配体(RANKL)含量。利用流式细胞术检测外周血T细胞上RANKL的水平。结果与健康对照组相比,RA患者血清中OC-N-MID、CTX含量无显著性差异,RANKL水平升高,DKK1水平降低。RA患者外周血T细胞上RANKL水平增加,尤其CD3+T细胞亚群上RANKL增加显著。结论 RA患者T细胞上RANKL水平增加,血清中RANKL含量升高,DKK1水平降低。     

乌司他丁抑制破骨细胞活化及与基质金属蛋白酶2和9的关系:预防假体骨溶解的潜在价值

背景:推测尿胰蛋白酶抑制剂可能在假体磨屑诱发的机体炎症反应中,对局部组织在缺血缺氧、长期慢性炎症环境下起保护作用,并可抑制破骨细胞的增殖和活化。目的:探讨尿胰蛋白酶抑制剂在核因子κB受体活化因子配体(receptor activator for nuclear factor-κB ligand,RANKL)诱导RAW264.7细胞分化、增殖及形成成熟破骨细胞中的作用及与基质金属蛋白酶2和9的关系。方法:采用不同浓度尿胰蛋白酶抑制剂(0,500,5 000 U/mL乌司他丁)处理小鼠单核/巨噬细胞株RAW264.7后24,48,72 h。实验分为4组:空白组(RAW264.7细胞)、RANKL诱导组(0 U/mL乌司他丁)、500 U/mL乌司他丁组和5 000 U/mL乌司他丁组。结果与结论:1MTT法检测结果表明,尿胰蛋白酶抑制剂乌司他丁浓度在0-5 000 U/mL对RAW264.7细胞增殖无明显影响(P0.05)。2抗酒石酸酸性磷酸酶染色法检测结果表明,与RANKL诱导组相比,乌司他丁组抗酒石酸酸性磷酸酶阳性细胞数量均显著减少(P0.05),呈时间剂量依赖关系。3免疫组织化学结果显示,与RANKL诱导组比较,乌司他丁组的基质金属蛋白酶9染色阳性细胞百分率均显著降低。4Western blot结果显示,单独RAW264.7细胞仅表达少量基质金属蛋白酶9,加入RANKL 48 h后基质金属蛋白酶9蛋白大量表达,5 000 U/mL乌司他丁组培养72 h后,基质金属蛋白酶9蛋白表达显著减少。5明胶酶谱分析结果显示,与RANKL诱导组比较,5 000 U/mL乌司他丁组基质金属蛋白酶9活性水平均显著降低(P0.05)。结果表明,尿胰蛋白酶抑制剂对RANKL诱导破骨细胞活化具有一定的抑制作用,且可降低基质金属蛋白酶9的表达水平及活性。     

核因子κB受体活化因子配体诱导形成的成熟破骨细胞

背景：破骨细胞作为一种终末细胞,获取困难,而且没有成熟破骨细胞株等因素限制了其应用。先前国内外对破骨细胞的获取一般采用基质细胞诱导培养或共培养,或运用核因子κB受体活化因子配体和巨噬细胞集落刺激因子共同作用诱导形成成熟的破骨细胞。 目的：观察小鼠单核巨噬细胞RAW264.7的一般生物学特征,分析其在核因子κB受体活化因子配体诱导下形成成熟破骨细胞的可行性。 方法：培养RAW264.7后,用核因子κB受体活化因子配体诱导RAW264.7细胞7 d后观察抗酒石酸酸性磷酸酶染色结果,以抗酒石酸酸性磷酸酶染色阳性,细胞核≥3个为破骨细胞。以鬼笔环肽荧光染色观察纤维性肌动蛋白环,甲苯胺蓝染色观察牛骨片表面的吸收陷窝情况。 结果与结论：核因子κB受体活化因子配体可诱导RAW264.7细胞形成抗酒石酸酸性磷酸酶染色阳性的多核细胞,形成纤维性肌动蛋白环,电镜下可见骨片上圆形或椭圆形的吸收陷窝。提示RAW264.7是一种较好的破骨前体细胞模型,可用于破骨细胞分化研究。单用核因子κB受体活化因子配体诱导RAW264.7细胞分化成熟,减少了巨噬细胞集落刺激因子的应用,使培养体系更加简单,易于操作,诱导出的细胞纯度高,适合于破骨细胞的生物学和生化研究。     

核因子κB受体活化因子配体对唑来膦酸诱发的破骨细胞生成及NF-κB p50和c-Jun基因表达抑制的挽救效应

研究核因子κB受体活化因子配体(RANKL)对唑来膦酸(ZOL)诱发的破骨细胞生成及NF-κB p50和cJun基因表达抑制的挽救效应。体外分离小鼠颅骨成骨细胞(OB),并与RAW264.7细胞共培养。将细胞分为4组,给予ZOL和RANKL处理;于不同时间点检测破骨细胞(OC)生成及NF-κB p50和c-Jun基因表达情况。B组(ZOL组)TRAP阳性多核OC及吸收陷窝最少(P0.05或P0.01),其次为C组(ZOL+RANKL组),D组(RANKL组)OC及吸收陷窝最多,与A组(对照)相似(P0.05)。NF-κB p50和c-Jun基因表达也是B组最低(P0.05或P0.01),而C组较B组显著升高(P0.05),A组和D组基因表达最高且表达水平相近(P0.05)。实验结果表明,RANKL可以在共培养体系中部分挽救ZOL对OC生成的抑制作用;而NF-κB p50和c-Jun可能介导了RANKL和ZOL对OC的上述效应。     

白细胞介素1α诱导破骨细胞活化和骨流失北大核心

背景:白细胞介素1是一种重要的促炎细胞因子,已被证实在调节骨炎症和骨重建中发挥重要作用。有研究表明,白细胞介素1α可诱导MC3T3-E1细胞凋亡,同时抑制成骨细胞分化。目的:探讨白细胞介素1α在小鼠破骨细胞活化和骨流失中的作用及机制。方法:①细胞实验:分别以白细胞介素1α单独或与核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factor-κB ligand,RANKL)联合作用于RAW264.7细胞1 d和4 d。CCK8检测细胞活力,抗酒石酸酸性磷酸酶染色检测多核破骨细胞,实时荧光定量PCR、免疫荧光染色及Western blot检测破骨形成相关的特异基因及核转录因子κB和Wnt/β-catenin信号通路相关基因的mRNA和蛋白表达情况;分别以白细胞介素1α单独或与RANKL和巨噬细胞集落刺激因子联合作用于骨髓源性巨噬细胞7 d,抗酒石酸酸性磷酸酶染色检测多核破骨细胞,Western blot检测破骨形成相关的特异基因的蛋白水平的表达情况。②动物实验:将小鼠随机分为2组:对照组腹腔注射PBS,实验组腹腔注射白细胞介素1α溶液,每周2次,5周后取材,采用μCT、苏木精-伊红染色、抗酒石酸酸性磷酸酶染色和免疫荧光分析小鼠股骨骨组织变化及相关基因的表达情况。结果与结论:①细胞实验结果显示,白细胞介素1α单独干预可显著促进RAW264.7细胞增殖,而白细胞介素1α与RANKL联合作用可刺激RAW264.7细胞向破骨细胞分化(P<0.05);在RANKL或RANKL+巨噬细胞集落刺激因子存在的情况下,白细胞介素1α明显上调RAW264.7细胞和骨髓源性巨噬细胞中破骨细胞相关标志物的表达(P<0.05),并增加抗酒石酸酸性磷酸酶阳性多核破骨细胞的数量(P<0.05);白细胞介素1α显著激活RAW264.7细胞的核转录因子κB和Wnt/β-catenin信号通路(P<0.05);阻断核转录因子κB或Wnt3信号通路不仅逆转了白细胞介素1α引起的RAW264.7细胞的核转录因子κB和Wnt3信号通路的激活,而且减弱了白细胞介素1α诱导的破骨细胞特异性基因的上调(P<0.05)。②动物实验结果显示,与体外细胞实验结果一致,白细胞介素1α可诱导C57BL/6J小鼠骨流失并上调破骨特异基因TRAF6,RANK,p65和Wnt3的表达(P<0.05)。③上述数据证实,白细胞介素1α通过激活核转录因子κB和Wnt信号通路诱导破骨细胞活化和骨丢失。