Smad3基因剔除导致小鼠发生骨质疏松

目的和方法为了研究Smad3基因的功能，用基因打靶的方法建立了Smad3基因剔除小鼠。通过分析小鼠的表型，发现Smad3基因剔除小鼠主要表现为骨关节炎和粘膜免疫缺陷，我们进一步分析了小鼠骨骼方面的表型。取出生后4d和4周的Smad3基因剔除和野生型小鼠的膝关节，脱钙，石蜡包埋，切片，进行H＆E染色观察它们的微观结构。发现在4d时，基因剔除小鼠和野生型小鼠相比，胫骨短小。在4周时可以观察到基因剔除小鼠骨小梁稀疏，骨小梁体积变小。另外，还发现在Smad3基因剔除小鼠胫骨的皮质骨宽度明显小于野生型小鼠。通过X射线和测量6周龄小鼠股骨的骨密度和骨矿含量。结果结果显示Smad3基因剔除小鼠的骨密度和骨矿含量均低于野生型小鼠。这些结果表明Smad3基因剔除导致小鼠发生骨质疏松。利用原位杂交检测成骨细胞的标志分子-骨钙素、碱性磷酸酶和骨桥素基因表达降低，提示成骨细胞减少。用RT-PCR检测到核结合因子2、骨涎蛋白、骨钙素、Ⅰ型胶原在基因剔除小鼠表达降低，而胸腺中的IFN-γ表达降低。用TRAP染色来检测出生后8d的Smad3基因剔除小鼠骨切片中破骨细胞，并且用Osteometrics公司的骨计量软件分析骨切片，结果表明基因剔除小鼠的NOc／TAr（破骨细胞数目，单位骨小梁面积）、OCs／Bs（破骨细胞表面积，骨表面积）和NOc／BPm（破骨细胞数目，单位骨面积）等指标均高于野生型小鼠。为了进一步验证基因剔除小鼠的破骨细胞的分化受到影响，分离Smad3和野生型小鼠的骨髓细胞，向破骨细胞的方向进行诱导分化，TRAP染色结果表明基因剔除小鼠的骨髓细胞分化成破骨细胞数目显著多于野生型小鼠。结论Smad3基因剔除引起成骨细胞数量减少，破骨细胞数目增多，从而导致小鼠骨小梁稀疏、骨密度降低，引起骨质疏松。     

白细胞介素与骨质疏松关系的研究进展

骨质疏松（0P）是以骨量减少、骨组织显微结构受损以及随之而来的骨折危险性增加为特征的一种退行性骨病。以往对OP发病的研究主要集中在营养因素和激素等方面。随着分子生物学的发展，对其发病的研究深入到了分子水平，细胞因子的研究越来越受到重视。调控破骨细胞与成骨细胞分化、活性的白细胞介素（interleukin，IL）发生改变，也能引起OP。现结合文献综述如下：     

成骨细胞及破骨细胞的整合素表达及其在骨质疏松中的意义

粘附分子 (ａｄｈｅｓｉｏｎｍｏｌｅｃｕｌｅ)是一类介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质间粘附作用的膜表面糖蛋白。粘附分子种类很多 ,包括选择素家族、整合素家族、免疫球蛋白超家簇。整合素是一类细胞膜表面糖蛋白 ,其配体为细胞外基质 (ＥＣＭ)成份 ,如纤维粘连蛋白 (ＦＮ)、纤维蛋白原 (ＦＢ)、胶原蛋白 (ＣＡ)、体外粘连蛋白 (ＶＮ)、层粘蛋白 (ＬＭ)和ｖｏｎｗｉｌｅｂｒａｎｄ因子(ｖＷＦ)等。近年来 ,人们发现成骨细胞、破骨细胞表面均有整合素受体表达 ,其表达水平对骨形成及骨吸收有调控作用 ,与很多骨代谢性疾病的病理机制有很…     

骨桥蛋白与类风湿性关节炎病理研究进展

<正>类风湿性关节炎(Rheumatoid arthritis,RA)是一种累及多系统的慢性炎性反应性自身免疫疾病,其不可逆性关节破坏和关节畸形是导致关节功能丧失和致残的主要原因。虽然目前对RA的病因和发病机制尚不完全清楚,但近年来有关骨桥蛋白(Osteopontin,OPN)的研究成果进一步深化了对RA发病机制的认识,OPN在RA炎性反应及关节破坏等病理过程中的重要作用亦受到越来越多的关注。本文就近年来OPN     

去卵巢大鼠模型成骨细胞破骨细胞平衡的实验研究

目的 依照造成骨质疏松症的骨质中成骨细胞及破骨细胞的失衡机制对去卵巢大鼠模型骨质中的成骨细胞、破骨细胞的数量变化进行研究。方法 将60只雌性SD大鼠随机分为A、B、C、D、E组，A组大鼠做假性去卵巢（Sham），B、C、D、E组大鼠摘除双侧卵巢（OVX）。14周后，A、B组大鼠注射生理盐水，C组大鼠注射谷慷太林，D组大鼠注射苯甲酸雌二醇，E组大鼠联合用谷慷太林和苯甲酸雌二醇，持续30d后在光学显微镜下观察松质骨区成骨细胞、破骨细胞数量变化。结果 E组与A、B、C、D组成骨细胞数量均数两两比较，C组与A、B、D组成骨细胞数量均数两两比较，组间差异具有统计学意义；A、B、D组成骨细胞数量均数两两比较，组间差异无统计学意义；B组与A、C、D、E组破骨细胞数量均数两两比较，组间差异具有统计学意义。A、C、D、E组破骨细胞数量均数两两比较，组间差异无统计学意义。结论 谷慷太林与雌激素联合应用对成骨细胞数量增加作用及对体内缺乏雌激素的破骨细胞数量降低作用显著。     

抗骨质疏松药物体外筛选试验方法的探讨

目的 探讨抗骨质疏松药物体外筛选试验方法.方法 采用成骨细胞、破骨细胞和骨髓基质细胞作为抗骨质疏松药物体外药效评价的细胞模型,对抗骨质疏松药物体外筛选试验方法进行了较为系统的综述和探讨.结果与结论 应用多种细胞模型、采用多种检测指标可以从不同角度更充分、深入的说明药物的作用靶点和作用机制,在此基础上有望发现更好的治疗和预防骨质疏松的药物.     

Semaphorin3A抗骨质疏松作用靶点的研究进展

骨重塑是一个动态、持续的过程,包括两个阶段：破骨细胞作用下骨的吸收、迁移和成骨细胞作用下新骨的合成,一旦此平衡失调,就会导致严重的骨代谢疾病。目前临床中已广泛应用的抗骨质疏松药物存在一个共性问题,即抑制骨吸收的同时也抑制了新骨的形成。而Semaphorin3A作为成骨细胞产生的一种分泌型蛋白,抑制骨吸收的同时促进了新骨的再生,在骨质疏松的治疗方面具有双向调节作用,为骨质疏松的治疗提供了新视野。本文就Semaphorin3A在抗骨质疏松作用靶点上的相关分子机制研究进展作一综述。     

补肾壮骨中药对去势雌性大鼠股骨上段成骨,破骨细胞的影响

为探讨补肾壮骨中药治疗去势雌性大鼠所致骨质疏松症的疗效，应用细胞形态立体计量学测试方法测试实验大鼠骨上段和破骨细胞体密度及数密度的变化。结果表明，（去势＋中药）组成骨细胞体密度、数密度较去势组上升（Ｐ〈０．０５），接近于假手术组；（去势＋中药）组破骨细胞体密度，数密度较去势组下降（Ｐ〈０．０５），接近于假手术组，提示，补肾壮骨中药不但能抑制骨吸收，而且还具有增加骨组织形成的作用，从而有利于骨质疏松     

PERK信号通路对实验性绝经后骨质疏松雌性大鼠成骨细胞分化的影响

目的：探讨实验性雌性大鼠绝经后骨质疏松（PMOP）治疗前后骨组织中PERK、ATF4、Runx2、osterix、RANKL和OPG的变化,阐明PERK信号通路在PMOP发生中的作用。方法：复制雌性大鼠卵巢去势骨质疏松模型。45只大鼠分为正常对照组（大鼠不做处理,15只）、骨质疏松组（雌性大鼠卵巢摘除,15只）和骨质疏松治疗组（大鼠卵巢摘除后尾静脉注射雌激素,15只）。观察各组大鼠血清中Ⅰ型胶原（ColⅠ）、碱性磷酸酶（ALP）和骨钙素（OCN）水平。饲养3个月后取各组大鼠股骨骨干做病理切片,RT-PCR法检测各组大鼠骨组织中PERK、ATF4、Runx2、osterix、RANKL和OPG基因表达水平,Westernblotting法分析PERK、ATF4、Runx2、osterix、RANKL和OPG蛋白表达水平。结果：与对照组比较,骨质疏松组大鼠血清中ColⅠ、ALP和OCN水平明显降低（P<0.05或P<0.01）;与骨质疏松组比较,骨质疏松治疗组大鼠血清中ColⅠ、ALP和OCN水平明显升高（P<0.01）。与对照组比较,骨质疏松组大鼠骨组织中PERK、ATF4、Runx2和osterix基因表达水平明显下降（P<0.05或P<0.01）,RANKL基因表达水平明显升高（P<0.01）;与骨质疏松组比较,骨质疏松治疗组大鼠骨组织中PERK、ATF4、Runx2和osterix基因表达水平明显升高（P<0.05或P<0.01）,RANKL基因表达水平明显降低（P<0.01）。与对照组比较,骨质疏松组大鼠骨组织中PERK、Runx2和osterix蛋白表达水平明显下降（P<0.05或P<0.01）,RANKL蛋白表达水平明显升高（P<0.05或P<0.01）;与骨质疏松组比较,骨质疏松治疗组大鼠骨组织中PERK、Runx2和osterix蛋白表达水平明显上升（P<0.05或P<0.01）,RANKL蛋白表达水平明显降低（P<0.01）。HE染色,与对照组比较,骨质疏松组大鼠骨组织中骨吸收陷窝变大,骨吸收增强,导致骨质流失;与骨质疏松组比较,骨质疏松治疗组大鼠骨质吸收减弱,骨骼恢复正常结构。结论：雌性大鼠卵巢切除及注射雌激素治疗后,其骨组织中PERK表达趋势与成骨细胞转录因子Runx2和osterix变化一致,与破骨细胞转录因子RANKL表达相反,提示PMOP发病时成骨细胞功能减弱与PERK表达下降有关。     

HIF-1信号通路与绝经后骨质疏松的关系研究

目的 初步探索低氧诱导因子-1（HIF-1）信号通路在绝经后骨质疏松（PMOP）发病过程中的作用及其作用机制。方法 C57BL/6J雌性小鼠随机分为假手术组（A组）、去卵巢绝经后骨质疏松组（B组）、溶剂对照组（C组）和HIF-1α抑制剂2-甲氧雌二醇(2ME2)治疗组（D组）,每组15只。造模后3月处死小鼠,采用ELISA检测血清雌激素、小鼠Ⅰ型前胶原氨基末端肽(PINP)及小鼠Ⅰ型胶原羧基末端肽（CTX-1）等骨代谢指标, HE染色和抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色观察骨结构及破骨细胞变化,免疫组化检测HIF-1α、HIF-1β、脯氨酰羟化酶结构域蛋白(PHD)、Hipple-Lindau肿瘤抑制蛋白(VHL)及低氧诱导因子抑制因子(FIH)等HIF-1信号通路的调节产物。取A、B组小鼠骨髓诱导培养破骨细胞,Western blot检测抑制蛋白激酶B （Akt）、细胞外调节蛋白激酶（ERK）、核因子-κB （NF-κB）信号通路后破骨细胞内HIF-1α变化。结果 B组小鼠骨代谢指标较A组升高（ P<0.001）,破骨细胞HIF-1α蛋白阳性表达,骨髓区HIF-1α蛋白表达量较A组升高（ P<0.001）,HIF-1β、PHD、VHL、FIH水平无明显变化。HIF-1α抑制剂抑制HIF-1后,去卵巢骨质疏松小鼠骨代谢指标降低（ P<0.001）,骨质疏松程度明显改善。予以Akt、ERK、NF-κB信号通路抑制剂干预后,去卵巢骨质疏松小鼠破骨细胞内HIF-1α水平均下降（ P<0.05）。结论 HIF-1信号通路参与了小鼠PMOP的病理演变过程,抑制HIF-1信号通路可改善PMOP的严重程度;PMOP破骨细胞内HIF-1信号通路的上调可能与Akt、ERK、NF-κB这3条信号通路有关。     

骨质疏松相关长链非编码RNA的研究进展

骨质疏松是一种较为常见的全身性骨骼代谢疾病,受环境和基因的共同影响,以骨量减少及骨小梁微结构改变为特征,导致骨脆性增加和骨折风险增高,给患者的生活质量产生严重的负面影响。随着骨质疏松病因研究的深入,越来越多的证据表明,表观遗传修饰可能是遗传和环境因素与骨质疏松之间联系的机制。长链非编码RNA(LncRNA)是一种重要的表观遗传调节因子,在基因表达调控中发挥着重要的作用,影响着包括骨代谢在内的多种生物学过程。该文综述LncRNA介导的与骨髓间充质干细胞、成骨细胞和破骨细胞相关的骨质疏松机制的最新研究结果,深入了解LncRNA在骨质疏松中的作用,为骨质疏松的诊断及治疗提供理论依据。     

骨质疏松老年大鼠正畸牙移动实验

目的研究骨质疏松对老年大鼠牙移动的影响。方法82只三月龄雌性未育健康SD大鼠随机分为骨质疏松组和健康对照组（各42只）;每组大鼠再随机分为0、1、3、5、7、10和14d加力组。测量不同加力时间段牙移动距离,切片HE染色观察组织学变化、抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）酶组织化学染色计数破骨细胞。结果骨质疏松组牙移动速度和移动距离都大于对照组（P〈0．05）,骨质疏松大鼠牙移动第一快速期比对照组长,且移动距离更大,停滞期比对照组短。破骨细胞数量和转化聚集速度大于对照组（P〈0．05）。结论骨质疏松会加速老年大鼠牙移动。     

核心结合因子α1与骨骼发育

寻找调控间充质细胞向成骨细胞分化的因子一直是骨生物学的研究热点,最近这一领域取得了突破性的进展,确认了核心结合因子αl(core binding factoralphal 1,Cbfal)为成骨细胞发生及分化的转录因子,并证实Cbfal基因是骨形成的关键基因,它对维持骨的生长发育起着至关重要的作用。本文就Cbfal及其与骨骼发育关系的最新研究进展作一综述。     

骨钙素与骨质疏松

骨钙素(osteocalcin,OC)是含量最丰富的骨非胶原蛋白,由成骨细胞分泌,其功能尚未完全明了。OC水平与成骨细胞活性成正相关,可以反映骨形成与骨转化的情况,在各型骨质疏松症中都有特异性的改变,比其他生化指标敏感、特异性高,常用来指导骨质疏松症治疗及疗效观察。     

NLRP3炎性小体在骨质疏松中的研究进展

骨质疏松(OP)是一种全身性骨骼疾病,其特点是骨量减少及骨组织微结构的退变。炎症和免疫调控破骨细胞和成骨细胞的功能在骨质疏松发生发展中起重要作用。NLRP3炎性小体是细胞内能够识别多种多样的内源性及外源性危险信号,并与接头蛋白(ASC)以及半胱氨酸蛋白酶-1 (Caspase-1)组装形成一种被称为“炎性小体”的多蛋白复合体,使促炎因子成熟(如IL-1β和IL-18),引起细胞焦亡等病理改变。现就NLRP3引起的细胞焦亡(pyroptosis)在骨质疏松中的作用及最新研究进展进行综述,以期为骨质疏松的治疗提供一种新的策略,为指导骨质疏松药物研发提供理论依据。     

靶向调控破骨细胞活性治疗骨质疏松的研究进展

骨质疏松症是以骨组织微结构退行性变和骨量丢失为显著特征的一种全身性代谢性骨病,结构的改变引起骨生物力学特性发生改变,在外力作用下骨折发生率大大增加。骨骼结构在一生中时刻在发生精微的变化,需要成骨细胞和破骨细胞的参与,其中破骨细胞参与骨吸收,当骨吸收多于骨形成时就会削弱骨强度,引起骨质疏松,因此抑制骨吸收便成为治疗骨质疏松的重要途径。本文从激素、细胞因子、益生菌、中草药有效成分及其信号通路等重要的破骨细胞活性调节点入手进行综述,以期为骨质疏松破骨细胞的靶向治疗提供新的思路。     

CD38分子与破骨细胞活性调节的研究进展

CD38分子是一种Ⅱ型跨膜糖蛋白，广泛表达于造血细胞及非造血细胞系。近年发现CD38分子具有许多复杂而又独特的生物学特性及功能，其中CD38环化酶在调节破骨细胞(OC)活性中起一定作用，可能对骨质疏松的治疗有重要意义。     

骨重塑失衡与激素性股骨头坏死关系的研究进展

激素性股骨头坏死是骨科常见病、多发病,其发病机制复杂,尚无统一定论。目前对其发病机制研究较多的是细胞凋亡。在其发病过程中骨细胞和成骨细胞发生凋亡,骨形成受到抑制;而破骨细胞的活性增强,数量相对增加,骨吸收增强。骨重塑过程包括骨形成及骨吸收两个方面。该文主要研究骨重塑与激素性股骨头坏死的关系以期为治疗本病提供一条新的思路。