骨保护素/核激活因子受体配体/核激活因子受体(OPG/RANKL/RANK)系统与人工关节置换术后的假体周围骨溶解

人工关节置换术的推广和发展使得多种关节终末期疾病所致的病变获得了良好的临床改善，但术后假体周围骨质溶解这一问题却影响了人工关节远期疗效．长期的研究发现破骨细胞是骨溶解主要原因，而近年研究发现的OPG／RANKL／RANK系统是破骨细胞分化过程中的一个重要信号传导通路，且体内多种激素或因子通过影响骨髓微环境内的OPG／RANKL比率来调节骨代谢．为了给人工关节置换术后骨溶解所致的并发症的防治开辟新的思维，我们综述了OPG／RANKL／RANK系统以及其调控破骨细胞生成、分化对假体周围骨溶解的作用机制．     

RANKL/RANK/OPG系统造成人工关节假体无菌性松动的机制

人工关节假体无菌性松动是影响关节置换术长期疗效的重要因素。许多研究表明,无菌性松动与RANKL/RANK/OPG系统的关系密切。该系统是在破骨细胞分化、激活和凋亡过程中的一个重要信号调节系统,将骨代谢、免疫系统和内分泌系统紧密地联系起来。研究发现,体内多种激素和细胞因子等均直接或间接地调节该系统的表达,调控RANKL、OPG二者之间的平衡,从而介导破骨细胞的分化和功能而达到影响骨代谢的作用。该文就近年RANKL/RANK/OPG系统与人工关节无菌性松动机制的研究进展作一综述。     

益肾蠲痹法含药血清对大鼠成骨和破骨细胞OPG/RANKL/RANK信号通路的影响

目的 探讨益肾蠲痹法含药血清对骨代谢信号通路的影响。 方法 正常SD大鼠随机分为对照组和益肾蠲痹组,分别经生理盐水和益肾蠲痹汤灌胃给药,获取含药血清;分离大鼠成骨细胞和破骨细胞,利用碱性磷酸酶和Van kossa染色鉴定成骨细胞,TRAP和甲苯胺蓝染色鉴定破骨细胞;将成骨和破骨细胞各分为4组:对照组、益肾蠲痹法含药血清低、中和高浓度组;通过免疫印迹检测成骨细胞骨保护蛋白(OPG)、核因子κB受体活化因子配体(RANKL)和破骨细胞核因子κB受体活化因子(RANK)的表达。 结果 低、中、高浓度含药血清诱导成骨细胞OPG的表达分别为对照组的97%(P=0.710)、122%(P=0.005)和155%(P<0.001),RANKL表达分别为对照组的81%(P<0.001)、63%(P<0.001)和53%(P<0.001),表明OPG和RANKL表达与含药血清浓度分别呈正、负相关;含药血清使破骨细胞RANK表达分别调节对照组的75%(P<0.001)、50%(P<0.001)和46%(P<0.001),表明RANK表达与含药血清剂量呈负相关。 结论 益肾蠲痹法含药血清通过调节OPG/RANKL/RANK信号轴可能在抗骨丢失过程中发挥作用。      

RANK/RANKL/OPG信号通路的研究进展

核因子κB受体活化因子/核因子κB受体活化因子配体/骨保护素(RANK/RANKL/OPG)信号通路是近些年来骨代谢领域的重大发现。许多激素、细胞因子、生长因子通过作用于核因子κB受体活化因子配体,骨保护素影响骨代谢,而导致骨代谢疾病如骨质疏松,溶骨性骨肿瘤及恶性肿瘤骨转移等。该文就主要RANK/RANKL/OPG信号通路的成员、信号转导及表达调控进行综述。     

OPG/RANKL/RANK系统参与牙槽骨吸收及重建过程作用初探

目的 初步探讨护骨素OPG、核因子κB受体活化因子配体RANKL、核因子κB活化因子RANK在牙周炎牙槽骨吸收及骨重建过程中的作用.方法 对小鼠单核巨噬细胞白血病细胞株RAW264.7实验组进行体外诱导培养,对照组为完全培养基培养;小鼠成骨样细胞株MC3T3-E1实验组采用前期实验收集的骨吸收上清处理,对照组采用完全培养基培养;以免疫荧光等方法检测细胞OPG、RANKL、RANK的表达.30只8周龄雄性SD大鼠建立实验性牙槽骨吸收模型,研究其吸收重建规律.以免疫组化S-P法检测OPG、RANKL、RANK的表达情况.结果 实验组MC3T3-E细胞经骨吸收上清处理7d后,OPG蛋白平均荧光强度为(29.636±5.652),对照组为(15.568±1.229),表达显著上调(P＜0.01);但实验组RANKL蛋白平均荧光强度为(6.806±1.738),对照组为(18.082±2.732),表达被显著抑制(P＜0.01),OPG/RANKL比值在上清处理后高于对照组(P＜0.05).采用大肠杆菌内毒素E-LPS注射法成功制备大鼠牙槽骨吸收模型.在牙槽骨吸收区域OPG水平较无骨吸收区域有所降低,RANKL的表达则相反.结论 OPG、RANKL、RANK参与了大鼠实验性骨吸收活动;破骨细胞骨吸收上清可能通过改变OPG与RANKL的比值,从而影响骨重建中骨形成与骨吸收的动态平衡.     

OPG/RANKL/RANK调节系统与大鼠慢性牙周炎发展的相关性分析

目的 研究骨保护素(OPG)/细胞核因子κB受体活化因子配体(RANKL)/细胞核因子κB受体活化因子(RANK)调节系统与大鼠慢性牙周炎之间的关系.方法 选取48只雄性SD大鼠,采用结扎丝方法建立大鼠慢性牙周炎模型进行研究,对比观察OPG、RANKL的免疫组化检测结果以及破骨细胞计数结果.结果 在第56天时破骨细胞数量达到峰值,实验组从第7天开始RANKL蛋白平均光密度值高于对照组(P＜0.05);从第14天开始实验组细胞表面OPG的平均光密度值低于对照组(P＜0.05),实验组RANKL/OPG比值也发生了明显改变.结论 OPG、RANKL和RANK参与了大鼠慢性牙周炎的牙槽骨吸收活动,RANKL与OPG比例的失调在慢性牙周炎的发生发展中起着重要的作用.     

细菌脂多糖对破骨细胞发育的抑制作用研究

目的:寻找调节破骨细胞分化成熟的途径.方法:采用细胞核因子-KB受体活化因子配体(RANKL)和巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)体外诱导骨髓单核细胞分化为成熟破骨细胞的培养方法,在培养体系中加入不同浓度细菌脂多糖(LPS),用抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色观察成熟破骨细胞形成情况;实时定量RT-PCR检测LPS处理后破骨细胞前体表达核因子-κB受体活化因子(RANK)和M-CSF受体mRNA.结果:LPS不能刺激骨髓单核细胞形成TRAP阳性的破骨细胞;减少了RANKL诱导的TRAP阳性破骨细胞形成数量;0.2ng/ml和20ng/ml LPS降低了30％和90％RANKL诱导TRAP阳性细胞形成数量(与未加LPS组比较,均P＜0.01);降低破骨细胞前体表达RANK和M-CSFR mRNA.结论:LPS能够抑制RANKL诱导的破骨细胞分化成熟,抑制破骨细胞前体表达RANK和M-CSFR,能够阻断其向成熟分化.     

杜仲对MC3T3-E1成骨细胞及OPG/RANKL比值的影响

目的:探讨杜仲对小鼠成骨细胞(MC3T3-E1)及骨保护素(OPG)与细胞核因子κB受体活化因子配体(RANKL)比值的影响,为杜仲防治骨质疏松症提供基础。方法:MC3T3-E1成骨细胞按5×103个/孔密度接种于96孔板,加药组的浓度分别为10-1、10-2、10-3mg/mL,对照组为未加药。加药72 h后MTT法检测细胞增殖情况、碱性磷酸酶(ALP)的分泌,ELISA方法检测OPG和RANKL的表达水平,并计算OPG/RANKL的比值。结果:与对照组相比,杜仲10-1mg/mL组在细胞增殖及ALP的分泌均有明显促进作用(P<0.01,P<0.05);可明显抑制RANKL的表达(P<0.05),且表现出浓度依赖性;对OPG有促进表达的作用,但与空白对照组比较无统计学意义(P>0.05)。经计算杜仲可上调OPG/RANKL的比值(P<0.05)。结论:杜仲可通过促进MC3T3-E1成骨细胞增殖与分化成熟,并上调OPG/RANKL的比值,间接抑制破骨细胞的分化和成熟,从而抑制骨吸收,可达到预防与治疗骨质疏松症的目的。     

核因子KB受体活化因子配体、护骨素在不同月龄雄性大鼠股骨的表达

目的研究核因子KB受体活化因子(receptor activator of NF-KB,RANK)及核因子KB受体活化因子配体(receptoractivator of NF-KB ligand,RANKL)和骨保护素(osteoprotegrin,OPG),在不同月龄雄性大鼠股骨表达的变化,探讨αD3对老龄大鼠RANK、RANKL、OPG表达的影响。方法将6周龄、6月龄、24月龄、24月龄+αD3组Wistar大鼠分为甲、乙、丙、丁4组,每组15只。其中丁组为24月龄+αD3组,按0.05μg/kg/d-1灌胃,隔天1次,每周3次。连续10周。取左侧股骨远中干骺端1/2,采用RT-PCR测RANKL、RANK及OPG的mRNA的表达。取右侧股骨做免疫组化。结果与6周组相比,6月和24月组RANKLmRNA分别增加6.2倍和7.3倍,(P<0.05),OPGmRNA值随月龄逐步增加(P>0.05)。24月龄+αD3组较24月龄组RANK降低(P<0.05)、RANKL/OPG比值亦降低(P>0.05)。免疫组化结果显示RANKL、OPG表达于软骨和成骨细胞胞浆和胞核。24月龄+αD3干预组OPG表达较24月组增强。结论股骨RANKL/OPG值随月龄增加,有利于骨的吸收和转换;αD3有促进骨形成降低骨吸收的作用,其机制可能与降低RANK、RANKL/OPG比值有关。RANKL、OPG表达于同一类型的细胞,二者共同调节骨的代谢。     

激活蛋白-1在骨代谢相关信号通路中的作用研究进展

激活蛋白-1(AP-1)是调节细胞增殖、分化和凋亡的关键转录因子。AP-1可通过调控成骨细胞和破骨细胞的增殖、分化和凋亡,参与骨骼生长的生理及病理过程。近年来研究发现,AP-1作为核因子-κB受体活化因子配体/核因子-κB受体活化因子信号通路的重要转录因子,主要通过核因子-κB和Jun氨基末端激酶、细胞外信号调节激酶和p38信号通路调节破骨细胞形成,参与骨代谢过程,其与骨质疏松、骨肿瘤等代谢性骨疾病的发生发展相关,这为代谢性骨疾病提供了新的治疗靶点。本文就AP-1在骨代谢相关信号通路的作用研究进展作一综述。     

富血小板纤维蛋白对体外培养成骨细胞的影响

目的研究富Choukroun’s血小板纤维蛋白(platelet-rich fibrin,PRF)对体外培养鼠成骨细胞的影响。方法四甲基偶氮唑盐(MTT)法测定细胞增殖情况,碱性磷酸酶(ALP)试剂盒测定ALP活性,蛋白免疫印迹方法(Western-blot)测定各组鼠成骨细胞内骨保护蛋白(OPG)及核因子-κB受体活化因子配体(RANKL)蛋白的表达情况。结果 PRF可促进成骨细胞的增殖、ALP的分泌,促进OPG的表达,但对RANKL基因表达不明显。结论 PRF可促进大鼠成骨细胞的增殖、分化及骨保护素的表达。PRF可能通过影响骨保护素及其配体而调节成骨细胞、破骨细胞的平衡,使骨重建。     

核因子κB受体活化因子在破骨细胞培养中表达时相的研究

目的本研究旨在观察核因子κB受体活化因子(receptor activator of nuclear factorκB,RANK)在破骨细胞培养中的表达时相。方法采用巨噬细胞集落刺激因子(macrophages colony-stimulating factor,M-CSF)及核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of NF-κB ligand,RANKL)作为分化诱导因子,诱导大鼠骨髓造血干细胞分化为破骨细胞,RT-PCR检测诱导分化不同时间点(0,3,5,7 d)破骨细胞膜表面RANK mRNA的表达水平。结果 RT-PCR检测结果显示RANK mRNA表达在培养0 d为1.20±0.47,3 d为1.52±0.58,5 d为1.59±0.57,7 d为1.69±0.51。诱导分化后表达量随培养时间延长而增加,各时间点与培养前比较均有统计学差异(P<0.05)。结论在破骨细胞分化的各个时间段RANK均有表达,是体外研究不同因素影响破骨细胞分化及活化的一个特异性指标。     

RANKL/RNAK/OPG信号通路影响小鼠膝关节假体无菌性松动的作用机制

目的 研究RANKL/RANK/OPG信号通路在小鼠膝关节假体无菌性松动中的作用机制。方法 28只小鼠以计算机随机数字表法分成正常组、实验组，最终均分别纳入12只。实验组通过在胫骨近端骨髓腔中注射钴铬颗粒悬液建立小鼠膝关节假体无菌性松动模型，正常组注射等量等渗盐水。采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法检测界膜组织中RANKL、RNAK、OPG mRNA表达量；免疫组化染色法检测界膜组织中RANKL、RNAK、OPG、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)蛋白表达量。结果 与正常组比较，实验组建模后6、12周界膜组织RANKL、RNAK mRNA及蛋白表达量，RANKL/OPG升高，OPG mRNA及蛋白表达量降低(P<0.05)。与建模后6周比较，正常组建模后12周界膜组织RANKL、RNAK mRNA及蛋白表达量及RANKL/OPG降低，OPG mRNA及蛋白表达量升高(P<0.05),实验组界膜组织RANKL、RNAK mRNA及蛋白表达量及RANKL/OPG升高，OPG mRNA及蛋白表达量降低(P<0.05)。与正常组比较，实验组建模后6、12周界膜组织TRAP...     

结核分枝杆菌裂解物诱导破骨细胞及OPG／RANKL表达变化实验研究

目的探讨结核分枝杆菌超声裂解产物（Mt sonicate）体外诱导小鼠破骨细胞的形成及 OPG/RANKL表达变化与裂解物的浓度、时间的依赖性,研究结核杆菌引起骨破坏的相关机制。方法原代培养的 BALB/c小鼠骨髓基质细胞以高、中、低浓度的 Mt sonicate进行干预,在1、3、7、14 d进行 TRAP染色,观察破骨细胞的形成,并采用 Realtime RT-PCR检测各浓度、时间的骨保护素（OPG）/核因子Kappa B受体活化因子配基（RANKL）mR-NA表达。结果 Mt sonicate在体外可诱导小鼠骨髓基质细胞向破骨细胞的转化;破骨细胞数量与 Mt sonicate浓度在3、7 d时呈显著的正相关（3 d：r＝0．417,P ＜0．05;7 d：r＝0．463,P ＜0．05）;3个浓度干预下,破骨细胞数量在1～7 d逐渐增多,7～14 d则逐渐减少。7 d时,高、中、低浓度 Mt sonicate干预下 OPG/RANKL mRNA表达比分别为（1．35±0．11）、（7．38±1．15）、（9．85±1．26）。结论小鼠骨髓基质细胞向破骨细胞转化的实验中,存在结核分枝杆菌裂解物的浓度和时间依赖性,且与 OPG/RANKL mRNA的表达比呈负相关,破骨细胞形成时的数量与活性受到结核分枝杆菌的调控,其分子机制与 OPG/RANKL系统的变化密切相关。     

左归丸含药血清对成骨细胞OPG、RANKL mRNA表达的影响

目的通过观察左归丸含药血清对成骨细胞骨保护素(OPG)、细胞核因子-κB受体活化因子配基(RANKL)mRNA表达的影响,探讨其治疗骨质疏松症的作用机制。方法体外分离、培养成骨细胞,实验分为3组:正常血清组、卵巢切除血清组、卵巢切除含药血清组。采用原位杂交法,检测成骨细胞OPG、RANKL mRNA的表达。结果卵巢切除血清组与正常血清组相比,成骨细胞OPG mRNA的表达显著下调,而RANKL mRNA表达明显上调;卵巢切除含药血清组与卵巢切除血清组相比,成骨细胞OPG mRNA的表达明显上调,RANKL mRNA的表达明显下调;而与正常血清组相比,无显著性差异。结论在去势状态下,左归丸含药血清一方面直接抑制RANKL的分泌,使破骨细胞活性降低;另一方面促进成骨细胞分泌OPG,使之与RANKL的结合增多,进而使破骨细胞活性降低,从而达到治疗骨质疏松的目的。     

转化生长因子β1/Smad信号通路在破骨细胞分化发育中的研究进展

破骨细胞是来源于单核造血髓系细胞的多核巨细胞,它的激活在炎症性骨破坏及骨质疏松症的发生和发展中起着十分重要的作用。破骨细胞的分化和功能受到多种细胞因子和生长因子的调节,已有研究表明,TGF-β1与其下游信号转导蛋白Smad2/3、Smad1/5可促进或抑制破骨细胞分化、发育和成熟,其机制与调节核因子κB受体激活蛋白配体（RANKL）/核因子κB受体激活蛋白（RANK）信号通路及其下游介质有关。本文主要针对TGF-β1/Smad信号通路在破骨细胞分化和发育中的作用进行综述。     

中药预防髋关节假体无菌性松动的生物学研究进展

人工髋关节置换术应用于关节功能可重建和改善患者的生活质量,但产生的并发症严重影响手术后的功能恢复,假体的无菌性松动是人工髋关节术后失败的主要原因之一。核因子κB受体活化因子(RANK)-PANK配体(RANKL)-骨保护素(OPG)系统,白细胞介素1、肿瘤坏死因子等炎性因子,破骨细胞与成骨细胞等都是影响人工髋关节置换术后假体无菌性松动的重要生物学因素。中药对RANK-RANKL-OPG系统、炎性因子、破骨细胞与成骨细胞增殖具有一定的影响,但目前对中药中提取物的研究不够深入,需要进一步通过分子生物学研究来验证。     

金属颗粒对MG63细胞骨保护素/核因子-κB受体活化因子配体表达影响的研究

目的:探讨金属钴、铬颗粒对人成骨细胞系MG63细胞骨保护素(OPG)及核因子-κB受体活化因子配体(RANKL)表达水平的影响。方法:将金属钴、铬颗粒与人成骨细胞系MG63细胞共培养,ELISA法检测细胞培养上清中OPG、RANKL水平,采用荧光定量PCR法检测OPG、RANKLmRNA表达水平。结果:培养后24、48h实验组RANKL蛋白与mRNA水平显著增加,与对照组相比差异有统计学意义;但OPG蛋白与mRNA水平虽然增加,但与对照组相比差异没有统计学意义;RANKL/OPG比值显著增加,与正常对照组相比差异有统计学意义。结论:金属钴、铬颗粒可以促进RANKL蛋白及RANKL mRNA表达,使RANKL/OPG比率增高,促进破骨细胞分化,从而使骨吸收增强。     

壮骨止痛方对骨质疏松大鼠核因子κB受体活化因子配体和骨保护素的影响

目的 探讨壮骨止痛方对骨质疏松大鼠核因子κB受体活化因子（receptor activator of NF-κB，RANK）、核因子κB受体活化因子配体（receptoractivator of NF-κB ligand，RANKL）和骨保护素（osteoprotegrin，OPG）表达的影响。方法 将实验动物分为假手术组、模型组、壮骨止痛方高剂量治疗组、壮骨止痛方低剂量治疗组、雌二醇组5组，用酶联免疫免法测定大鼠血清中OPG、RANKL的水平。结果 模型组大鼠血清OPG降低、RANKL水平升高，经壮骨止痛方药物干预后，大鼠血清OPG水平明显下降、RANKL水平明显下降。结论 壮骨止痛方药物可以降低大鼠血清RANKL/OPG的比值，激活RANKL/RANK/OPG信号系统，达到预防治疗骨质疏松的作用。     

Lnc-AK077216基于OPG/RANKL/RANK通路对破骨细胞分化成熟的调控作用

目的 基于骨保护蛋白（OPG）/细胞核因子κB受体活化因子配体（RANKL）/细胞核因子κB受体活化因子（RANK）通路探究Lnc-AK077216对破骨细胞（OC）分化成熟的调控作用。方法 取对数生长期RAW264.7小鼠单核巨噬细胞,采用脂质体转染法将Lnc-AK077216-shRNA、Control-shRNA转染至RAW264.7细胞,分别设为转染组、空载组。另取未作处理细胞设为对照组。采用荧光显微镜观察转染率,并采用实时荧光定量聚合酶链反应（qRT-PCR）测定转染后Lnc-AK077216 mRNA相对表达量;抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色检测诱导分化7 d后的OC数及阳性染色面积;采用qRT-PCR检测诱导分化培养3 d后各组OPG、RANKL、RANK mRNA相对表达量;采用Western blotting检测诱导分化培养3 d后各组OPG、RANKL、RANK蛋白相对表达量。结果 转染48 h后,荧光显微镜显示转染效率> 70％;转染48 h后转染组Lnc-AK077216 mRNA相对表达量低于对照组和空载组（P <0.05）;诱导分化前RAW264.7细胞多呈圆形且形态规则,诱导分化7 d后经TRAP染色,可观察到呈阳性的多核巨细胞,细胞有伪足、突起,且体积较大,表明生成OC;转染组OC数少于对照组和空载组（P <0.05）,阳性染色面积小于对照组和空载组（P <0.05）;转染组OPG mRNA和蛋白相对表达量高于对照组和空载组（P <0.05）,RANKL、RANK mRNA和蛋白相对表达量均低于对照组和空载组（P <0.05）。结论 敲低Lnc-AK077216可抑制RAW264.7细胞向OC分化,其调控机制可能与上调OPG mRNA和蛋白表达,下调RANKL、RANK mRNA和蛋白表达有关。