三七总皂苷干预酒精性股骨头缺血坏死模型兔的超微结构

背景:前期研究已明确三七总皂苷能抑制乙醇诱导的兔骨髓基质干细胞成脂分化,证实三七总皂苷能够促进兔成骨细胞的增殖和分化,并能提高成骨细胞的骨保护素mRNA的相对表达量而对其细胞核因子kB受体活化因子配体mRNA有抑制作用。目的:进一步观察三七总皂苷对兔酒精性股骨头缺血坏死超微结构的影响。方法:白酒灌胃6周制备新西兰兔股骨头酒精性缺血坏死模型,造模成功的模型兔分别于股骨头局部注射生理盐水、复方骨肽及三七总皂苷,注射量为0.1 mL/kg,每周给药1次,连续治疗4周,通过透射电镜观察各组超微结构变化。结果与结论:透射电镜显示,酒精性缺血坏死骨细胞线粒体肿胀,嵴结构模糊,粗面内质网上多聚核糖体脱颗粒,骨细胞内可见脂滴出现。与生理盐水组相比,三七总皂苷组骨细胞线粒体肿胀消退,可见到嵴结构,粗面内质网上多聚核糖体增多,脂滴数量明显减少。复方骨肽组超微结构形态改变与三七总皂苷组相似。三七组和复方骨肽组骨细胞超微结构形态变化明显好于生理盐水组(P0.05)。实验证实三七总皂苷可有效促进早期兔酒精性股骨头缺血性坏死骨细胞超微结构的修复。     

小分子肽对成骨前体细胞MC3T3-E1骨保护素和核转录因子κB受体活化因子配体表达的影响

背景：体内实验显示,小分子肽能明显增加去卵巢大鼠的骨钙含量,使其骨密度增加,能很好地预防骨质疏松。同时体外实验显示,小分子肽能促进小鼠成骨细胞和成骨前体细胞MC3T3-E1增殖、分化、矿化,并且可能是通过抑制核转录因子 p50和p65的表达来起作用。而小分子肽对骨保护素/核转录因子κB受体活化因子配体的影响尚不明确。 目的：观察小分子肽对MC3T3-E1在增殖、分化、矿化过程中骨保护素和RANKL表达的影响。 方法：以体积分数10%胎牛血清的DMEM培养液为空白对照组,50,100 mg/L质量浓度小分子肽作用小鼠成骨前体细胞MC3T3-E1,分别于作用3,6,12,18,24,30 d后,收集细胞提取蛋白,Western Blot检测骨保护素和核转录因子κB受体活化因子配体蛋白的表达。 结果与结论：50,100 mg/L小分子肽作用MC3T3-E1后能明显促进作用骨保护素的表达(P < 0.01),而对核转录因子κB受体活化因子配体无明显影响。小分子肽作用后MC3T3-E1中骨保护素/核转录因子κB受体活化因子配体的比值要明显高于空白对照组(P < 0.01)。因此,认为小分子肽可以通过增加骨保护素的表达来影响骨保护素/核转录因子κB受体活化因子配体系统,间接地抑制破骨细胞的数量和功能。     

中药骨康调控成骨细胞核内结合因子α1的表达

背景：中药骨康在临床上治疗骨质疏松疗效明确,但其具体作用途径尚不清晰。 目的：假设中药骨康通过调节核内结合因子a1水平,控制其下游基因核因子κB受体活化因子配体和骨保护素表达,起到调控成骨细胞生长发育的作用。 方法：新生24 h内的SD乳鼠用于成骨细胞的分离培养。成年SD雌性大鼠用于制备药物血清,随机分为正常血清组和中药骨康组。2组大鼠按体表面积的方法给予中药骨康方的提取药物和生理盐水灌胃,连续给药1周。最后一次用药后2 h行心脏采血,分离血清。原代培养并传至第3代经碱性磷酸酶鉴定取得的大鼠成骨细胞,消化计数铺板并分为2组,以上述血清处理72 h,MTT法检测成骨细胞的增殖率,ELISA方法检测碱性磷酸酶分泌量并以相应吸光度值进行纠正,运用RT-PCR检测2组成骨细胞核内结合因子α1及其下游核因子κB受体活化因子配体和骨保护素mRNA表达情况。 结果与结论：中药骨康组成骨细胞骨保护素和核内结合因子a1 mRNA水平显著高于正常血清组,核因子κB受体活化因子配体蛋白和mRNA水平显著低于正常血清组(P < 0.01)。实验结果证实,中药骨康可通过影响核内结合因子a1表达,调控其下游基因核因子κB受体活化因子配体和骨保护蛋白表达和分泌,进而发挥治疗骨质疏松的作用。     

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。     

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。     

透骨消痛胶囊促进成骨细胞的增殖和分化

背景：透骨消痛胶囊是福建中医药大学治疗骨关节炎的临床验方,以往的研究多集中于其对软骨的作用。 目的：观察透骨消痛胶囊对成骨细胞增殖、分化及骨重塑相关因子表达的影响。 方法：以透骨消痛胶囊干预大鼠成骨细胞ROS17/2.8,分空白对照组和各浓度透骨消痛胶囊组,MTT法测定细胞增殖,比色法检测成骨细胞分化的生物标志物碱性磷酸酶活性,ELISA法检测骨钙素,茜素红染色观察骨矿化结节,实时定量PCR和ELISA法检测骨重塑相关因子骨保护素/核因子κB受体活化因子配体的表达。 结果与结论：与对照组相比,质量浓度为0.25-2 g/L透骨消痛胶囊能显著促进ROS17/2.8细胞增殖(P < 0.05),上调碱性磷酸酶活性(P < 0.05)、骨钙素的表达水平(P < 0.05)和矿化结节面积(P < 0.05),增加骨保护素/核因子κB受体活化因子配体的比例(P < 0.05)。提示透骨消痛胶囊防治骨关节炎的作用机制可能与其促进成骨细胞的增殖、分化以及调节骨重塑平衡的作用有关。     

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。     

不同矫治正畸作用下牙周骨改建过程中压力侧相关因子的变化

背景：近年来研究表明核因子κB受体活化因子配体与正畸牙移动骨改建过程中破骨细胞的形成、分化和功能密切相关。 目的：观察不同矫治器正畸作用下兔牙周组织改建过程中压力侧组织核因子κB受体活化因子配体表达的变化,探讨不同矫治器的正畸效果。 方法：将64只健康大耳白兔随机分为4组：对照组、MBT矫治器组、Begg矫治器组、Damon Ⅲ矫治器组,每组16只。MBT矫治器组、Begg矫治器组、Damon Ⅲ矫治器组分别应用对应的矫治器对兔上颌切牙和第一磨牙进行矫治,近中移动牵引力为80 g;对照组不进行矫治。分别于矫治后第3,7,14,21天每组取4只白兔进行检测。 结果与结论：苏木精-伊红染色显示加力后各矫治器组压力侧牙周膜腔变窄,牙槽骨边缘出现骨吸收陷窝。抗酒石酸酸性磷酸酶染色显示,矫治7 d时,骨改建活跃,破骨细胞数量达到高峰;同时实时荧光定量PCR检测发现加力后压力侧牙槽骨组织中核因子κB受体活化因子配体mRNA的表达明显增高,并于加力后第7天达到最高峰,而后逐渐降低。加力第7天时,Damon Ⅲ矫治器组破骨细胞数量和核因子κB受体活化因子配体mRNA表达水平均明显高于MBT矫治器组和Begg矫治器组(P < 0.05)。提示在骨改建过程中核因子κB受体活化因子配体mRNA表达的变化规律与破骨细胞数量相一致,Damon Ⅲ矫治器的矫治效果优于MBT矫治器、Begg矫治器。     

骨代谢中甲状旁腺激素对相关蛋白和核因子κB受体活化因子的调节

背景：甲状旁腺激素是影响骨代谢功能轴最主要的因素。同时也是调控骨保护素和核因子κB受体活化因子配基表达的重要激素。 目的：通过查阅甲状旁腺激素对骨保护素、核因子κB受体活化因子配基调控作用的相关文章,并对其进行综述。 方法：以“甲状旁腺激素,骨保护蛋白,核因子κB受体活化因子”或“Parathyroid hormone, osteoprotegerin, receptor activator of nuclear factor κB ligand”为检索词,由第一作者通过计算机检索 CNKI、HighWire数据库中关于“甲状旁腺激素与骨保护素/核因子κB受体活化因子配基/核因子κB受体活化剂”的相关的论文报告。选择的文章内容与甲状旁腺激素对信号通路的影响有关、近期发表的文献,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入31篇文章。 结果与结论：甲状旁腺激素是调节骨代谢最主要的因素,通过增强破骨细胞活动增强而实现的。核因子κB受体活化因子配基是调节骨吸收的关键因子,它通过与核因子κB受体活化剂结合发挥功能。核因子κB受体活化因子配基与核因子κB受体活化剂结合后,启动核因子κB受体活化因子配基信号转导,骨保护素则与核因子κB受体活化因子配基竞争性结合核因子κB受体活化剂,核因子κB受体活化因子配基/骨保护素比值决定破骨细胞分化、成熟及功能。长时间、大强度的运动条件下,机体内甲状旁腺激素的变化是否对于骨保护素、核因子κB受体活化因子配基有影响,进而调节骨代谢的吸收与合成？还有待进一步的研究。     

透骨消痛胶囊干预膝骨性关节炎软骨下骨重塑的分子机制**☆

背景：前期研究表明透骨消痛胶囊能有效治疗膝骨性关节炎,且对膝关节软骨有保护作用,软骨下骨重塑在骨性关节炎病理进程中起重要作用。 目的：观察透骨消痛胶囊干预骨性关节炎软骨下骨重塑的作用及并探讨其作用机制。 方法：新西兰大白兔分为正常组、模型组、壮骨关节丸组、透骨消痛胶囊组4组。除正常组外动物均按改良Hulth法造模。正常组、模型组兔每天给予生理盐水灌胃;壮骨关节丸组兔每天给予壮骨关节丸水溶液灌胃;透骨消痛胶囊组兔每天给予透骨消痛胶囊水溶液灌胃。 结果与结论：造模后6,9,12周,透骨消痛胶囊组软骨下骨Cyclin D1基因、胰岛素样生长因子1、细胞核因子κB受体活化因子配体mRNA表达均显著高于正常组(P < 0.05)。与模型组比较,造模后1周,透骨消痛胶囊组Cyclin D1 mRNA表达较低(P < 0.05);造模后6周,透骨消痛胶囊组细胞核因子κB受体活化因子配体表达较低(P < 0.05);造模后9,12周,透骨消痛胶囊组各项指标表达均较低(P < 0.05)。与壮骨关节丸组比较,造模1周后,透骨消痛胶囊组Cyclin D1 mRNA表达较低(P < 0.05);6周时透骨消痛胶囊组细胞核因子κB受体活化因子配体表达较低(P < 0.05);9,12周后,透骨消痛胶囊组胰岛素样生长因子1 mRNA表达较低(P < 0.05)。提示透骨消痛胶囊可改变软骨下骨重塑的速率和模式,最终减轻软骨下骨硬化。      

假体磨损颗粒钴铬离子影响成骨细胞增殖及RANKL、骨保护素的表达

背景：金属-金属假体置入体内后可以发生腐蚀或磨损,释放镍、钴、铬、钛等金属离子,诱导局部炎性因子的释放。 目的：观察Co²⁺、Cr³⁺对小鼠成骨细胞增殖的影响,以及成骨细胞暴露在Co²⁺ 、Cr³⁺条件下RANKL、骨保护素基因的表达。 方法：体外培养成骨细胞,实验分两组,对照组给予生理盐水,离子组给予钴、铬离子干预。 结果与结论：显微镜直接计数法显示干预后1~6 d对照组随时间推移细胞数目显著增加,离子组则增加不明显。共培养24,48 h后,RT-PCR结果显示离子组RANKL、骨保护素基因表达较对照组均增加,以RANKL增加更显著(P < 0.05),RANKL/OPG mRNA的比率也明显增加。提示金属离子对成骨细胞的增殖有显著抑制作用,且可刺激成骨细胞RANKL、骨保护素mRNA的表达。     

不同质量浓度阿仑膦酸钠干预牙槽骨吸收模型兔牙周组织破骨细胞分化因子和骨保护素的表达

背景：有研究表明阿仑膦酸钠能够防治骨质疏松症,但其应用到口腔牙周组织干预牙槽骨吸收较为罕见。 目的：建立兔牙槽骨吸收模型,观察不同质量浓度阿仑膦酸钠干预下炎症牙周组织破骨细胞分化因子和骨保护素的表达。 方法：将大耳白兔建立牙槽骨吸收模型,建模成功后随机分成5组,胶原+0.5 g/L阿仑膦酸钠组、胶原+1 g/L阿仑膦酸钠组、胶原+2 g/L阿仑膦酸钠组、胶原组、对照组。各组分别于用药后2和4周用免疫组织化学方法检测破骨细胞分化因子和骨保护素表达情况,并进行药效评价。 结果与结论：破骨细胞分化因子和骨保护素阳性细胞在5组成骨细胞、破骨细胞、成纤维细胞中均有表达,胞浆呈棕色或棕褐色颗粒状着色。对照组和胶原组牙槽嵴吸收区破骨细胞分化因子和骨保护素比率明显大于其他3组(P < 0.05),胶原+1 g/L阿仑膦酸钠组在用药后2和4周均高于胶原+0.5 g/L阿仑膦酸钠组(P < 0.05)。结果证实,阿仑膦酸钠能够降低牙槽骨破骨细胞分化因子和骨保护素的比率,应用含1 g/L 阿仑膦酸钠胶原海绵载体更适合抑制牙槽骨吸收。     

Advances in bone biology and new treatments for bone loss

Recent advances in bone biology have led to a more detailed understanding of bone remodeling which is a process that leads to resorption of old bone and replacement by formation of new bone. The most important discoveries in this process of bone remodeling were those of the RANK Ligand/RANK/OPG system which is now recognized the dominant pathway regulating bone resorption. RANK Ligand (RANKL) is a cytokine belonging to the tumor necrosis factor family and is expressed by osteoblasts; it binds to membrane bound receptor RANK on osteoclasts and promotes differentiation of marrow cells through various stages to multinucleated osteoclasts which resorb bone. Several hormones such as parathyroid hormone, calcitriol and prostaglandins stimulate RANK Ligand expression by osteoblasts. Osteoblasts also secrete osteoprotegerin (OPG) which is a soluble receptor that is a potent antagonist of osteoclast formation by binding and inactivating RANKL and OPG is therefore an important regulator of bone resorption. OPG is stimulated by estrogen. OPG has been genetically engineered and in human subjects is a potent inhibitor of bone resorption. Another method for preventing bone resorption is to develope antibodies against RANKL and this has been shown to be a successful strategy. A single subcutaneous injection of this antibody (Denosumab) every 6 months proved to be a potent inhibitor of bone resorption and clinical fracture trials using this agent are now underway. These are novel developments that have risen from basic research in bone biology and other discoveries in the bone remodeling process can be expected to lead to further treatment options for various bone diseases.     

低频振动刺激骨髓基质干细胞修复骨缺损核因子受体激活剂/核因子受体激活剂配体/骨保护素通路变化的体内实验*

背景：关于低频振动对体内骨髓基质干细胞成骨分化的实验缺乏报道。 目的：通过体内实验研究不同频率振动刺激骨髓基质干细胞修复骨缺损过程中核因子受体激活剂/核因子受体激活剂配体/骨保护素调节通路的变化,并初步探讨其机制。 方法：取新西兰兔骨髓基质干细胞和脱钙骨基质制备复合物,80只新西兰兔制作骨缺损模型,骨缺损区植入复合物后随机数字表法均分组对照组、12.5,25,50,100 Hz振动组,振动组于第7天开始接受不同频率振动干预5周,振动结束后分别对骨保护素mRNA、核激活因子受体配体mRNA进行检测。 结果与结论：与对照组比较,各振动组骨髓基质干细胞骨保护素、核激活因子受体配体基因表达明显上调(P < 0.05),以25,50 Hz显著(P < 0.01);但100 Hz振动时表达则下调(P < 0.05)。说明给予一定频率振动刺激骨髓基质干细胞修复骨缺损,可能与其促进骨保护素基因表达上调有关,理想的振动频率为25,50 Hz。     

Expression profile of osteoprotegerin, RANK and RANKL genes in the femoral head of patients with avascular necrosis

Introduction

Femoral head avascular necrosis (AVN) is a recalcitrant disease of the hip that leads to joint destruction. Osteoprotegerin (OPG), Receptor Activator of Nuclear Factor kappa-B (RANK) and RANK ligand (RANKL) regulate the balance between osteoclasts–osteoblasts. The expression of these genes affects the maturation and function of osteoblasts–osteoclasts and bone remodeling. In this study, we investigated the molecular pathways leading to AVN by studying the expression profile of OPG, RANK and RANKL genes.

Material and methods

Quantitative Real Time-PCR was performed for evaluation of OPG, RANK and RANKL expression. Analysis was based on parallel evaluation of mRNA and protein levels in normal/necrotic sites of 42 osteonecrotic femoral heads (FHs). OPG and RANKL protein levels were estimated by western blotting.

Results

The OPG mRNA levels were higher (insignificantly) in the necrotic than the normal site (p > 0.05). Although the expression of RANK and RANKL was significantly lower than OPG in both sites, RANK and RANKL mRNA levels were higher in the necrotic part than the normal (p < 0.05). Protein levels of OPG and RANKL showed no remarkable divergence.

Conclusions

Our results indicate that differential expression mechanisms for OPG, RANK and RANKL that could play an important role in the progress of bone remodeling in the necrotic area, disturbing bone homeostasis. This finding may have an effect on the resulting bone destruction and the subsequent collapse of the hip joint.     

骨巨细胞瘤中骨保护因子及破骨细胞分化因子的表达

目的 检测骨巨细胞瘤中骨保护因子（OPG）及破骨细胞分化因子（ODF）mRNA的表达,并探讨多核巨细胞的来源及造成骨吸收的分子机制。方法 采用半定量逆转录－聚合酶链反应（RT－PCR）方法检测骨巨细胞瘤和正常骨组织中OPG、ODF及其辅助因子巨噬细胞克隆刺激因子、信号受体RANK mRNA的表达,并将两种组织中各因子的表达情况进行半定量比较。结果 正常骨组织中OPG、巨噬细胞克隆刺激因子、RANK mRNA有表达,ODF呈微弱表达;骨巨细胞瘤中OPG、ODF、巨噬细胞克隆刺激因子、RANK mRAN均有表达,ODF的表达非常丰富。骨巨细胞瘤中ODF与OPG的比值远远高于正常骨组织。结论 骨巨细胞瘤中的微环境具备破骨细胞形成及其促进骨吸收的必要条件,多核巨细胞的来源及其骨吸收功能与上述几种因子的表达有关。     

聚甲基丙烯酸甲酯颗粒对人滑膜细胞核因子κB受体激动剂配体/骨保护蛋白表达的影响

背景：多种因子可以影响骨保护蛋白/核因子κB受体激动剂配体/核因子κB受体激动剂(Osteoprotegerin / receptor activator of nuclear factor-kappaB/ligand of receptor-activator of nuclear factor-kappaB,OPG/RANKL/RANK)系统的表达影响骨代谢,那么松动假体周围的骨水泥颗粒是否也通过影响其代谢参与假体松动过程？ 目的：观察聚甲基丙烯酸甲酯颗粒对人滑膜细胞RANKL/OPG表达的影响。 方法：体外培养人滑膜细胞,在滑膜细胞培养体系中分别加入质量浓度为0(空白对照),0.2,1,10 g/L的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥颗粒,采用荧光定量PCR检测上述各浓度PMMA颗粒作用不同时间后滑膜细胞内RANKL、OPG的表达量及其比值。 结果与结论：与空白对照组相比,各实验组滑膜细胞内RANKL、OPG的表达量均有下降;随着与聚甲基丙烯酸甲酯颗粒共培养时间延长,各实验组滑膜细胞内RANKL、OPG表达均有下降趋势,而RANKL/OPG表达比值无明显变化。说明聚甲基丙烯酸甲酯颗粒在对滑膜细胞产生生物学反应时并不干扰假体周围骨代谢的动态平衡,并未直接参与人工关节假体的无菌性松动。