骨破坏因子RANK RANKL OPG在口腔领域研究进展

OPG/RANKL/RANK系统信号通路对调节破骨细胞分化与骨吸收过程中具有至关重要的作用。成骨细胞及骨髓基质细胞表达RANKL与破骨细胞前体细胞或破骨细胞表面上的RANK结合后,促进破骨细胞的分化与激活,并抑制破骨细胞的凋亡;另一方面成骨细胞及骨髓基质细胞则分泌表达OPG与RANKL竞争性结合,阻止RANKL与RANK的结合。作为破骨细胞形成、分化和骨吸收调节的关键调节物OPG/RANKL/RANK系统信号通路在口腔领域中乳牙的萌出及替换、正畸牙的移动、牙周炎等生理性及病理性过程中的改建发挥功能。     

长非编码RNA对骨质疏松症中成骨和破骨细胞分化及功能的调节作用

骨质疏松症(OP)是一种多发于绝经后妇女的骨代谢性疾病,因其易导致骨质疏松性骨折严重影响患者的生活质量而受到广泛重视.成骨细胞介导的骨生成与破骨细胞介导的骨吸收之间的失衡是OP的重要成因.长非编码RNA(LncRNA)在表观遗传、转录等水平参与调控成骨细胞和破骨细胞的分化与功能等过程,影响OP的发生发展.本文对LncR...     

IL-11与成骨细胞和破骨细胞的关系研究进展

<正>成骨细胞成骨和破骨细胞骨吸收在骨代谢平衡中起着重要作用。骨形成和骨吸收之间的失衡会导致多种疾病,如原发性骨质疏松症、风湿性关节炎等。成骨细胞和破骨细胞受多种因素调控:全身因素[如甲状旁腺素(PTH)、1,25(OH)_2D_3、降钙素、性激素等]骨局部因子[如白介素1,4,6,11,18、肿瘤坏死因子(TNF)、转化生长因子β(TGF_β)等]和遗传因素(如维生素D受体基因多态性、胶原基因变异、胶原酶基因变异等)。近年来的研究表明,许多全身性激素对骨代谢的影响需要骨局部因子参与或介导,因此骨局部因子在成骨细胞和破骨细胞生长、代谢方面起着十分重要的调控作用。IL-11是新近发现对成骨细胞和破骨细胞有重要作用的细胞因子。     

低氧诱导因子-1α通路在成骨细胞及破骨细胞耦联中的调控效果探讨

目的探讨成骨细胞及破骨细胞耦联中低氧诱导因子-1α通路调控效果。方法选取出生2~3d条件性基因敲除小鼠及SFP级4~8周龄C578B/L6小鼠,行破骨与成骨细胞共培养体系建立及培养。结果采用RT-PCR检查鉴定结果:HIF-1α基因条带长度经观察为112bp,依据净吸光值,对HIF-1α1/1成骨细胞对应的基因敲除率推算,结果90%。经观察Vhl基因条带长度为265bp,基因敲除率同上。相较野生型共培养,HIF-1α1/1共培养的成骨细胞中基因RANKL mRNA表达呈上调显示,HIF-1α1/1/Vhl1-1和Vh-1-共培养的成骨细胞中OPG mRNA表达上调,RANKL mRNA表达下调,有统计差异(P0.05)。结论激活低氧/HIF-1α通路后,成骨细胞对破骨细胞的分化功能抑制,阻断低氧/HIF-1α通路后,成骨细胞对破骨细胞的分化功能有促进作用。     

低氧/低氧诱导因子-1α通路对成骨细胞与破骨细胞耦联的调控作用

目的 探讨低氧/低氧诱导因子(HIF) -1α通路对成骨细胞与破骨细胞耦联的调控作用.方法 取出生2～3d条件性基因敲除小鼠颅盖骨的成骨细胞与4～8周龄C57BL/6小鼠股骨破骨细胞的前体细胞,建立基因敲除小鼠成骨细胞与破骨细胞前体细胞共培养体系(野生型、HIF-1α-/-、Vhl-/-、HIF - 1α-/-/Vhl -/-共培养).采用RT-PCR技术检测成骨细胞中核因子κB受体活化因子配体(RANKL) mRNA和骨保护素(OPG) mRNA的表达以及破骨细胞中标志酶基因TRAP mRNA的表达,甲苯胺蓝染色观察破骨细胞溶骨形成的骨陷窝.结果 RT-PCR检测结果显示:与野生型共培养比较,HIF-1α-/-共培养的成骨细胞中RANKL mRNA表达上调、OPG mRNA表达下调(均P＜0.05),破骨细胞TRAP mRNA表达上调;Vhl-/-共培养和HIF-1α-/-/Vhl-/-共培养的成骨细胞中RANKL mRNA表达下调、OPG mRNA表达显著上调(均P＜0.05),破骨细胞TRAP mRNA表达下调;随着共培养时间的延长,成骨细胞中RANKL mRNA和OPG mRNA表达均逐渐减少,而破骨细胞TRAP mRNA表达均逐渐增加.甲苯胺蓝染色倒置显微镜观察显示:共培养第9天,破骨细胞骨吸收陷窝出现;随着共培养时间的延长,骨吸收陷窝面积和深度逐渐增加;与野生型共培养比较,HIF-1α-/-共培养的破骨细胞骨吸收陷窝较大且较深,Vhl-/-和HIF-1α-/-/Vhl-/-共培养的破骨细胞骨吸收陷窝较小且较浅.结论 低氧/HIF-1α通路激活后,成骨细胞抑制破骨细胞的分化功能;低氧/HIF-1α通路阻断后,成骨细胞促进破骨细胞的分化功能.     

破骨细胞对成骨细胞作用的研究

目的：探讨破骨细胞及其亚细胞结构对成骨细胞生长和功能的影响。方法：在获取大量破骨细胞的基础上，以细胞生物学方法探讨破骨细胞及其产生骨吸收后，破骨细胞、细胞培养基和亚细胞结构对成骨细胞生长和功能、成骨细胞核结合因子Cbfα1表这的影响。结果：破骨细胞及破骨细胞产生骨吸收后，破骨细胞、细胞培养基和亚细胞成分对成骨细胞的生长和功能均有促进作用，可使成骨细胞的Cbfα1mRNA的表达明显增强。     

骨保护素和骨保护素配体在人骨髓基质细胞分化过程中的表达及对破骨细胞形成的影响

摘 要 背景 骨保护素和骨保护素配体在骨代谢过程中具有重要作用。本实验研究骨保护素和骨保护素配体在人骨髓基质细胞向成骨细胞诱导分化过程中的表达情况,及对破骨细胞形成的影响,探讨其在骨代谢过程中的调节作用。 方法 采用梯度离心法获得人骨髓基质细胞,并将骨髓基质细胞向成骨细胞方向诱导分化。通过形态学观察、生化指标检测、细胞染色和矿化结节测定等方法,确定骨髓基质细胞的功能状态和分化程度。采用RT-PCR和Western blot方法,检测骨髓基质细胞向成骨细胞分化过程中骨保护素和骨保护素配体的表达情况。在进一步的实验中采用骨髓法获得破骨细胞前体细胞,与分化中或者未分化的骨髓基质细胞共同培养,并加入OPG和OPGL进行实验,观察抗酒石酸阳性多核的破骨细胞形成情况。 结果 获得的骨髓基质细胞生长状态良好,生化指标稳定。骨髓基质细胞分化后,碱性磷酸酶分泌明显增加,可以产生大量的矿化结节,具有成熟成骨细胞的表型特征。RT-PCR和Western blot检测结果显示,在骨髓基质细胞向成骨细胞分化过程中,骨保护素在mRNA和蛋白质水平的表达明显升高,而骨保护素配体的表达则逐渐下降。细胞中OPG mRNA和蛋白质表达水平在第21天时达到最大,约为未分化时水平的2.5倍左右,而OPGLmRNA和蛋白质表达减少约为未分化时1/2。统计学分析,P<0.01,差异有显著性。实验结果显示破骨前体细胞与未分化骨髓基质细胞共同培养后,可以观察到TRAP阳性的多核破骨细胞形成,而与分化骨髓基质细胞共同培养后,不能检测到TRAP阳性多核破骨细胞的形成。但加入OPGL试剂后可以看到破骨细胞的形成。 结论 在人骨髓基质细胞向成骨细胞分化过程中,骨保护素表达逐渐升高而骨保护素配体表达显著降低,两者比值逐渐增大,骨形成增加,并进一步抑制破骨细胞形成,减少骨吸收,这可能是调节MSC分化,OB和OC形成,使骨代谢周期平衡有序进行的重要机制。     

c-fos及其产物对骨重建调节机制

破骨细胞骨吸收大于成骨细胞骨形成,骨重建失衡,是导致骨质疏松发生的基本病理机制.许多对骨重建具有重要作用的调节因子,均可通过成骨细胞或破骨细胞上的相应受体将调节信息传人细胞内,激活转录因子,后者可进一步调控靶基因的转录.成骨细胞和破骨细胞是进行骨重建的两个关键细胞,近年来大量研究从分子生物学角度探讨二者的生成及信号转导过程,已有报道c-fos原癌基因及其蛋白表达对骨重建有重要意义.     

颌骨相关疾病中免疫微环境调控研究进展

颌骨被认为是全身骨骼中改建最活跃的区域,其中成骨细胞与破骨细胞活性的平衡维持了骨的稳态。颌骨中骨免疫微环境可以同时调控成骨细胞与破骨细胞。相比于其他骨骼,颌骨暴露于有菌的口腔环境中,更容易受到病原体的侵袭。在炎性病理情况下,过度激活的免疫系统会刺激破骨细胞激活而抑制成骨细胞。在这篇综述中,我们总结了颌骨相较其他骨骼在骨免疫微环境的不同特征,以及免疫微环境的调控在常见的颌骨疾病中发挥的作用。未来针对颌骨骨免疫调控靶点开发相应的治疗策略可能有助于颌骨炎性疾病的治疗。     

Trio对破骨细胞的调控作用

目的：构建破骨细胞特异性Trio基因敲除小鼠模型,探究Trio在骨改建过程中对破骨细胞的影响。方法：应用cre?loxp系统培育破骨细胞特异性Trio基因敲除小鼠,Micro?CT扫描小鼠股骨,股骨组织切片采用HE染色、抗酒石酸酸性磷酸酶染色观察成骨细胞及破骨细胞数量。使用核因子（nuclear factor,NF）?κB受体活化因子配体及巨噬细胞集落刺激因子诱导小鼠骨髓细胞分化为破骨细胞,观测Trio对破骨细胞形成的影响。结果：Trio基因敲除小鼠的体型小,Micro?CT显示骨密度及相关参数升高。组织学染色表明基因敲除小鼠股骨的骨量增加,破骨细胞变少。体外实验中,Trio基因敲除小鼠骨髓细胞诱导分化的破骨细胞数量减少。结论：成功构建破骨细胞特异性Trio基因敲除小鼠模型,Trio敲除后,小鼠骨量增加,破骨细胞的分化受到抑制。     

精子发生过程中的组蛋白变化与雄性不育

男性不育的许多病理现象与生精细胞的表观遗传改变关系密切。表观遗传在精子发生过程中调控着生精细胞的有丝分裂、减数分裂和精子形成过程,其中,作为表观遗传的一个重要研究内容——组蛋白,在精子发生过程中会发生多位点和多种形式的氨基酸残基修饰,不同的修饰方式在精子发生的不同阶段精确地调控着生殖细胞的发育过程,且在精子形成阶段发生鱼精蛋白和组蛋白的替换。此外,在精子发生过程中,组蛋白修饰的异常改变还可能会损伤精子的发育过程,导致雄性不育。本文总结了精子发生过程中组蛋白修饰的变化、对生殖细胞发育的调控作用,以及组蛋白的异常改变与雄性不育的关系。     

长非编码RNA与其他表观遗传机制在肿瘤中的相互调控

长非编码RNA(lncRNA)是新发现的RNA干扰方式,与其他包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重构等表观遗传形式一样,在恶性肿瘤的发生和发展中起着重要作用。近年分子肿瘤学研究显示,lncRNA与其他表观遗传形式相互作用,如lncRNA可通过多种途径调控DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重构和其他RNA干扰形式,而DNA甲基化、染色质重构等也可调控lncRNA的表达及作用;其错综复杂的网路关系影响肿瘤的发生和发展。     

小鼠不同细胞间组蛋白修饰变化对MafA基因转录表达的影响

目的通过比较不同细胞类型之间MafA基因转录起始区的组蛋白修饰差异,探讨组蛋白修饰对MafA基因转录表达的作用。方法采用染色质免疫共沉淀-实时定量PCR法检测小鼠胰岛素瘤β细胞(NIT-1)、NIH小鼠成纤维细胞(NIH3T3)及小鼠胚胎干细胞(mES)三者中的MafA和MLH1基因转录起始区组蛋白修饰(H3K4m3、H3K9m3和H3乙酰化)的状况。同时采用实时定量RT-PCR检测上述三种细胞各基因mRNA表达水平。分析基因的H3K4m3、H3K9m3和H3乙酰化修饰与基因表达之间的相互关系。结果 (1)以mES细胞为参照,NIT-1细胞MafA基因的转录起始区的H3K4m3修饰水平明显增高(P<0.05),H3K9m3修饰水平明显降低(P<0.05);NIH 3T3细胞MafA基因的转录起始区的H3K9m3修饰水平明显增高(P<0.05),H3K4m3修饰水平明显降低(P<0.05);(2)MafA基因的仅在NIT-1细胞表达,其表达与H3K4m3修饰存在直线相关(相关系数0.995);与H3K9m3修饰存在直线负相关(相关系数-0.751);(3)管家基因MLH1的表达与所检测组蛋白修饰无相关性。结论 H3K9m3与H3K4m3修饰能相互协调,共同调控MafA基因的表达,对胚胎干细胞向β细胞分化具有重要的意义。     

组蛋白甲基化水平与骨关节炎病理发展的关联性

骨关节炎是最常见的软骨退行性疾病。越来越多的研究显示，表观遗传学与骨关节炎之间密切相关，表观遗传修饰方式组蛋白甲基化水平与骨关节炎相关。组蛋白H3上不同氨基酸甲基化水平与骨关节炎病理发展的关联具体表现为第4位赖氨酸甲基化水平上升将加剧骨关节炎病理发展，而第9位与27位赖氨酸则呈现相反现象。因此，组蛋白甲基化修饰存在复杂网络，如能针对不同位置组蛋白的甲基化水平进行特异性靶向调控，有望延缓或阻止骨关节炎的发展。     

组蛋白泛素化及其与甲基化的关系

泛素化是组蛋白修饰的重要组成部分,核心组蛋白泛素化是以核心八聚体为基础,在三种泛素相关酶的序贯作用下发生的组蛋白与泛素的结合,其中以H2A和H2B泛素化研究较多。组蛋白泛素化与甲基化间关系复杂,不同物种的不同组蛋白的泛素化与甲基化间的关系存在很大差异,H2A泛素化有抑制H3K4二甲基化和三甲基化的作用,与之相反,酵母和哺乳动物细胞中H2B泛素化是H3K4甲基化的前提,但在四膜虫属中组蛋白H3K4的甲基化却与H2B泛素化无关。     

表观遗传学修饰在多发性硬化症中作用的研究进展

多发性硬化症既是经典的神经免疫性疾病,又是神经退行性疾病。越来越多的证据表明,表观遗传学改变与多发性硬化症的发病相关。表观遗传学修饰可以影响基因的表达,但不会改变DNA的序列。DNA甲基化、组蛋白修饰和微小RNA相关基因转录和翻译的调控是表观遗传的3种重要机制。表观遗传学可能通过调节多发性硬化症的病因（包括遗传易感性和环境危险因素）和发病机制（包括炎症脱髓鞘和神经退行性变化的机制）的多个环节影响多发性硬化症的发病。本文综述了表观遗传学修饰在多发性硬化症发生中的作用,并为从表观遗传学角度治疗多发性硬化症提出建议。     

表观遗传与肿瘤代谢研究进展

表观遗传学主要关注DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑,以及非编码RNA等超越DNA序列的基因调控机制。表观遗传机制参与了个体发育、细胞命运决定和肿瘤发生等众多生物学过程。其中表观遗传信息以各种染色质修饰和高级结构的形式存储于基因组中,它的建立和维持与细胞代谢紧密相关。肿瘤细胞中存在的代谢改变包括有氧糖酵解、葡萄糖摄取量增加、谷氨酰胺代谢异常活跃、利用非主要供能物质供能等,这些改变满足了肿瘤发生发展过程中旺盛的能量和物质需求,帮助细胞适应缺氧的肿瘤微环境,进而为肿瘤增殖、侵袭、迁移等生物活动提供支持。肿瘤细胞的表观遗传修饰与代谢之间存在复杂的相互关系,一方面肿瘤细胞中的代谢产物作为表观修饰酶的辅因子、修饰供体或拮抗分子影响表观修饰景观;另一方面表观遗传修饰可以直接改变代谢酶和转运蛋白的表达或通过影响信号转导和转录因子的表达调控细胞代谢。本文综述了不同表观遗传学过程与肿瘤细胞代谢之间的相互作用,并展望两者在肿瘤治疗中的潜在应用前景。     

表观遗传学在前列腺癌靶向治疗中的研究进展

在前列腺癌的发生和发展过程中,肿瘤细胞发生异常表观遗传学改变,这些畸变促进基因组不稳定性,并导致肿瘤抑制基因沉默和致癌反转录病毒激活等。因此,表观遗传修饰为前列腺癌研究提供了新途径。前列腺细胞恶性转化过程中启动子甲基化是普遍存在的,组蛋白修饰与前列腺癌的临床和病理结果预测有关。并且,由去甲基化剂和组蛋白去乙酰酶抑制剂引起的肿瘤抑制基因激活,可能是一个晚期疾病患者潜在的治疗选择。     

组蛋白乙酰化修饰在哮喘发病机制中的研究进展

哮喘主要以气道炎症、气道重塑和气道高反应性为特征。组蛋白乙酰化是最常见的表观遗传修饰之一,主要指组蛋白乙酰转移酶和组蛋白去乙酰化酶的调节,调节失衡会导致病理变化。该文回顾论述了近5年来组蛋白乙酰化修饰在哮喘发病机制中的研究,揭示系统和深入研究的发展方向,旨在为临床治疗提供依据。     

组蛋白乙酰化酶和去乙酰化酶在细胞增生分化和肿瘤发生中的作用

真核细胞组蛋白N端赖氨酸残基的乙酰化与基因的转录激活有关。多种具有组蛋白乙酰化酶（HAT）和组蛋白去乙酰化酶（HDAC）活性的调节因子,通过对组蛋白乙酰化过程的调节,在基因表达调控中发挥着重要作用。HAT和HDAC的异常与肿瘤发生有密切的关系。