BMSC向成骨细胞分化的信号传导通路

骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cell,BMSC)是一种多潜能干细胞,具有向成骨细胞分化的能力.在BMSC向成骨细胞分化中,有膜内成骨和软骨内成骨2条途径,而且受到众多信号传导通路调控.本文结合相关文献,简要介绍BMWSmads、Runx2/osterix、Hedgehog、Wnt/β-Catenin和MAPK信号传导通路.     

佛波醇下调丝裂原活化蛋白激酶/细胞外信号调节激酶信号通路抑制破骨细胞分化

目的:探讨佛波醇12-十四酸酯13-乙酸酯(PMA)对破骨细胞分化的影响及作用机制。方法:提取雄性,4周龄C57小鼠原代骨髓单核细胞(BMM),细胞计数试剂盒(CCK-8)法检测100 ng/ml PMA刺激后BMM活性;抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色及骨吸收陷窝实验检测100 ng/ml PMA对破骨细胞分化及骨...     

Wnt信号通路对骨调节研究新进展

Wnt信号通路作用于骨,主要表现为对骨组织细胞如成骨细胞、软骨细胞及破骨细胞等功能的调节。研究表明,抑制Wnt信号通路转导可使成骨细胞分化进程受阻,从而抑制骨形成;若诱导Wnt家族成员表达则可使成骨细胞特异性基因表达增加,促进骨形成。实验证实,激活Wnt信号通路对软骨细胞再生、关节形成、骨折修复都起着重要作用;Wnt信号通路在作用于成骨细胞的基础上可间接调节破骨细胞功能变化。此外,Wnt信号通路与其相关因子对骨也有调节作用。该文就Wnt信号通路对骨调节的研究进展作一综述。     

骨形态发生蛋白信号传导和功能调节的结构基础

骨形态发生蛋白(BMP)是已知最具特异性的骨形成诱导因子.BMP通过先后结合并活化细胞膜表面Ⅱ型受体(BMP-RⅡ)和Ⅰ型受体(BMP-RⅠ),进而激活Smad蛋白细胞内信号传导通路,最终诱导细胞核内的靶基因转录及蛋白表达这一经典信号传导途径来发挥其生物活性.BMP信号传导途径中某些关键步骤和功能调节机制仍不明确.某些BMP晶体结构的发现,使得对其信号传导过程的认识空前提高,尤其在信号传导复合物形成和细胞外功能调控等方面.该文就BMP配体与受体间作用、细胞外拮抗物和细胞膜水平调节三个方面的相关研究作一综述.     

成骨细胞介导的相关信号通路在老年骨质疏松症中的研究进展

老年骨质疏松症是临床上常见的与年龄相关的代谢性骨病,且患病率逐年升高,对骨质疏松症病理机制的研究已倍受临床关注。目前研究已证实骨形成和骨吸收失衡导致骨量减少是老年骨质疏松症的主要病理机制,其中骨形成过程中又与成骨细胞增殖、外基质成熟、骨基质矿化障碍密切相关,而且可能涉及成骨细胞与不同相关信号通路之间的相互关联。本文就成骨细胞及其介导的相关信号通路在老年骨质疏松症中的作用机制做一综述,以期为老年骨质疏松症的病理机制研究和治疗提供新的思路。     

Rspo1通过Wnt/β-catenin信号通路调节成骨细胞分化的研究进展

在成骨细胞的分化增殖中,经典Wnt /β-catenin通路起着重要的调节作用;此通路中的任何一个因子都能影响成骨细胞的分化增殖。近几年里,大量研究证明R-脊椎蛋白家族巳成为Wnt/β-catenin信号通路的重要调节因子。本文就Rspo1通过Wnt/β-catenin信号通路调控影响成骨细胞分化增殖的研究进展作一综述。     

骨形成因子及其信号传导通路述评

骨生成和骨重建是成骨细胞和破骨细胞共同作用的结果。一方面,成骨细胞在骨形成中受多因素影响,特别是骨形态发生蛋白（BMP）,它能诱导间充质细胞向软骨转化,并能在细胞和细胞间质之间进行信号传导,包括Smads路径、MAPKs路径。另一方面,破骨细胞的骨吸收作用主要受OPG、RANKL、1,25-（OH）2D3等作用,其信号传导通路主要有p38MAPK、CN/NFAT、PI3K/Akt等。通过以上两方面综述,为骨生成和骨重建提供有效的理论基础,从而为骨质疏松或运动后骨创伤的治疗和预防提供参考。     

ERK信号传导通路在人脐带间充质干细胞向成骨细胞分化作用中的研究进展

颌面部各种原因导致的不同程度的骨缺损是困扰着整形、正畸以及颌面外科等口腔临床学科的一大难题。骨组织工程技术被认为是最理想的修复骨缺损的生物学方法 ,其中种子细胞的相关研究最为关键。人脐带间充质干细胞可作为种子细胞分化为成骨细胞,不仅在骨组织工程领域具有广阔的应用前景,同时对人脐带间充质干细胞进行深入的研究进一步了解胚胎细胞发育的特性,     

信号选择性甲状旁腺素模拟肽成骨效应的Wnt信号通路研究

目的探讨信号选择性甲状旁腺素(parathyroid hormone,PTH)模拟肽在促进小鼠成骨细胞成骨过程中对Wnt信号传导通路相关因子的影响,研究其成骨的作用机制。方法取2～3日龄C57BL乳鼠颅盖骨分离培养成骨细胞,倒置相差显微镜观察形态变化,ALP染色和茜素红染色对成骨细胞进行鉴定。取贴壁生长的第1代细胞,随机分为4组:PTH(1-34)组、G1R19(1-34)组和G1R19(1-28)组分别加入10 nmol/L PTH(1-34)、10 nmol/L G1R19(1-34)、100 nmol/L G1R19(1-28),空白对照组加入等体积的0.1%三氟乙酸(trifluoroacetic acid,TFA)。实时定量PCR法检测Wnt信号通路相关基因β-catenin、骨钙素(osteocalcin,OC)、Wnt2、Wnt5b、Wnt7b基因的表达。结果倒置相差显微镜观察示,培养7 d可见细胞排列紧密,为三角形或多边形,呈铺路石样;细胞培养14 d ALP染色可见细胞质中出现蓝染颗粒,成骨诱导培养28 d茜素红染色可见细胞外基质中红色矿化结节形成。实时定量PCR检测发现,各处理组OC、Wnt5b mRNA相对表达量均高于空白对照组,Wnt2 mRNA相对表达量均低于空白对照组;PTH(1-34)组、G1R19(1-34)组Wnt7b mRNA相对表达量高于空白对照组,G1R1(91-34)组高于PTH(1-34)组和G1R1(91-28)组;PTH(1-34)组β-cateninmRNA相对表达量显著高于空白对照组;以上差异均有统计学意义(P<0.05)。其余各因子mRNA表达各组间比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论在所检测的Wnt相关因子中,PTH(1-34)和G1R19(1-34)对经典Wnt信号因子作用明显,G1R19(1-28)对非经典Wnt信号因子作用明显。     

Wnt/β-catenin信号通路主要因子与成骨细胞研究进展

经典Wnt/β-catenin信号通路在成骨细胞的增殖、分化及骨形成过程中起关键作用.Wnt信号通路中主要因子Wnt配体、β-catenin及转录因子Runx2表达与功能的改变,将会影响成骨细胞的增殖、分化、骨基质的形成和矿化,进而导致骨量的变化.通路中不同因子在成骨细胞分化与成熟的过程中所起作用又有所不同,而且在此过程中又会受到其它因素的影响,进而增强或减弱成骨细胞分化与成熟的进程.     

p38MAPK信号传导通路与重症急性胰腺炎

丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号传导通路是细胞外信号引起细胞反应的共同通路,其中p38MAPK在介导炎症、应激等细胞反应中最为引人注目.本文综述了p38MAPK这一信号传导通路的结构特征、激活与生物学效应,及其在重症急性胰腺炎发病机制中的作用,旨在为重症急性胰腺炎的诊治研究提供新的思路.     

BMP2信号通路与经典Wnt信号通路及相互交联对成 骨分化的调控

在以间充质干细胞为代表的具有成骨分化潜能的细胞中,多条信号传导通路及其构成的动态调控网络参与调控其成骨分化过程。其中BMP2和经典Wnt信号通路在此过程中的作用日益受到关注。国内外研究表明,BMP2和经典Wnt信号通路在调控靶细胞成骨分化过程中伴有彼此通路中的关键分子的表达水平和功能活性的改变,并在一定条件下表现出对成骨分化特异性标志物的协同和拮抗调控。成骨增殖分化过程是一个动态过程,在成骨分化的不同阶段,分子通路的作用不同,相互之间的调节也动态变化的,研究BMP2和经典Wnt信号通路在成骨分化过程中的相互调节作用,对于指导治疗骨质疏松和骨折有重要的作用,本文就BMP2和经典Wnt信号通路对靶细胞成骨分化的调控作用以及在此过程中两条信号通路之间的交联作一简要综述。     

Wnt信号通路在骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化机制的研究进展

Wnt信号通路是目前骨骼系统相关疾病发病机制和骨代谢研究的新热点,笔者就其对骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化的机制及研究现状作详细阐述,旨在为相关研究提供一定的理论依据及参考。     

Smads及其相关转录因子与骨形态发生蛋白诱导成骨的信号传导

目的 综述有关骨形态发生蛋白(BMPs)诱导成骨的信号传导机制，深入了解BMPs基础及应用研究的理论依据。方法 查阅近期相关文献，了解BMPs相关蛋白(Smads)及其相关转录因子在BMPs诱导成骨的信号传导中的作用。结果 BMPs的信号传导过程是：BMPs首先与Ⅱ型受体和Ⅰ型受体结合，Ⅰ型受体磷酸化Smads，Smads进入核内与转录因子相互作用影响相关蛋白的转录。Smads可分为受体调节Smads(R—Smads：Smadl、2、3、5、8和9)、共同介导者Smad(Co—SmadlSmad4)和抑制性Smads(Ⅰ—Smads：Smad6、7)。Smadl、Smad5和Smad8，可能还有Smad9涉及BMPs的信号传导。多种激酶如局部粘连激酶(FAK)、Ras-细胞外信号调节激酶(ERK)、磷脂酰肌醇3激酶(P13K)和Akt丝／苏氨酸激酶与Smads的信号传导有关。与Smadl和Smad5相关的转录因子有核心结合蛋白A1(CB-FA1)、Smad相互作用蛋白1(SIPl)、鸟氨酸脱羧酶拮抗酶(OAZ)、激活蛋白-1(AP-1)、蟾蜍腹侧形成同源框蛋白-2(Xvent-2)、生长抑素(Ski)、抗增殖蛋白(Tob)、同源结构域转录因子-8(Hoxc-8)等。CBFAI与转化生长因子-β和BMP-2信号传导有关，能与Smadl、2、3、5相互作用，在骨形成中起重要作用。锁骨、颅骨发育不良被认为是CBFAI的杂合型突变引起的。CBFAI基因敲除的小鼠缺乏膜内和软骨内成骨，软骨的成熟及分化也受到了严重干扰。结论 Smads及其相关转录因子尤其是Smadl、5、8和CBFAI在BMPs诱导成骨的信号传导中起重要作用。     

Wnt信号通路在骨稳态中的作用

人体内的骨稳态是由骨形成和骨吸收活动组成的动态平衡过程.骨稳态的失衡和功能障碍是包括骨质疏松症和骨硬化症在内的多种骨骼疾病的基础.以往研究证实Wnt、BMP、PTH/PTHrP、Notch和Hedgehog等信号通路参与调控成骨细胞/破骨细胞功能及骨稳态的平衡,其中Wnt信号通路的作用尤为关键和重要.本综述以此为切入点...     

骨形态发生蛋白信号通路在肺癌进展及骨转移中的作用研究进展

肺癌是全球范围内最常见的恶性肿瘤之一,肺癌骨转移是肺癌患者病程中常见的重要问题。骨形态发生蛋白（BMP）信号通路在肺癌生长、局部进展和骨转移中发挥的重要作用逐步被揭示。本文对BMP信号通路在肺癌局部进展及肺癌骨转移过程中的关键作用进行综述,以期明确BMP信号通路在肺癌骨转移中的作用机制,为肺癌的靶向治疗提供新的思路和方法。     

ERK信号通路调节金属离子诱导成骨细胞RANKL表达的实验研究

目的 探讨小鼠成骨细胞暴露于金属钴、铬离子条件下对RANKL表达的影响及ERK信号通路在这一过程中作用,寻找防治假体周围骨溶解的方法.方法 体外培养成骨细胞,细胞密度为1×105 个/ml.根据培养液的不同,实验分三组:对照组给予生理盐水(A组),实验组1给予钴、铬离子干预(B组),实验组2给予钴、铬离子+ERK信号通路抑制剂PD98059干预(C组),共培养24 h、48 h后,用RT-PCR和ELISA法对RANKL进行基因水平和分泌蛋白水平检测.结果 RT-PCR结果显示:三组各个时间点均可见RANKL的表达, B、C组RANKL 基因表达较A组均增加,C组较B组RANKL基因表达明显下降,差异均有统计学意义(P<0.01).ELISA结果显示:24 h后B、C组成骨细胞RANKL蛋白的分泌量分别是A组的61.6倍、44.4倍;48 h后B、C组成骨细胞RANKL蛋白的分泌量分别是A组的13.8倍、10.5倍,差异均有统计学意义(P<0.01).C组在培养24 h、48 h后RANKL的表达与B组相比分别下降约27.6%、23.6%,差异均有统计学意义(P<0.01).结论 金属离子可刺激成骨细胞RANKL mRNA的表达并促进RANKL蛋白的分泌;ERK信号通路抑制剂PD98059可一定程度抑制RANKL的表达,对减少假体周围骨溶解的发生可能起重要作用.     

miR-204通过Wnt信号通路对骨质疏松症小鼠成骨细胞增殖的影响及机制分析

目的探讨miR-204通过Wnt信号通路对骨质疏松症小鼠成骨细胞增殖的影响及机制分析。方法雌性昆明小鼠分为:对照组、假手术组和骨质疏松症组,采用双侧卵巢切除法建立去卵巢骨质疏松小鼠模型并进行鉴定;提取小鼠原代成骨细胞并鉴定;细胞转染并检测miR-204的表达水平;MTT检测各组细胞活力;各组细胞碱性磷酸酶(ALP)活性的检测;Transwell检测各组细胞的侵袭能力;细胞流式术检测各组细胞凋亡情况;细胞流式术检测各组细胞Caspase-3活性;双荧光素酶报告基因检测miR-204和β-catenin、LRP-5间的相互作用;Western blot检测Wnt信号通路相关蛋白表达情况。结果骨质疏松症组小鼠骨密度较对照组和假手术组明显降低(P=0.007,P=0.057),表明骨质疏松症小鼠造模成功。miR-204的表达水平在miR-204模拟物组明显提高(P=0.072),在miR-204抑制剂组下降(P=0.031);miR-204模拟物组成骨细胞活力和ALP活性提高(P=0.007,P=0.043),miR-204抑制剂组成骨细胞活力和ALP活性下降(P=0.007,P=0.035);miR-204模拟物组成骨细胞的侵袭能力明显增强(P=0.006),miR-204抑制剂组成骨细胞的侵袭能力下降(P=0.036);miR-204模拟物组成骨细胞的凋亡能力和Caspase-3活性下降(P=0.041,P=0.045),miR-204抑制剂组成骨细胞的凋亡能力和Caspase-3活性增强(P=0.005,P=0.039);miR-204与β-catenin、LRP-5之间有靶向关系;miR-204模拟物组成骨细胞中β-catenin和LRP-5蛋白表达均上调(P=0.043,P=0.009),miR-204抑制剂组成骨细胞中β-catenin和LRP-5蛋白表达均下调(P=0.041,P=0.032)。结论miR-204可能促进成骨细胞的增殖,激活Wnt信号通路,对骨质疏松症有一定的保护作用。     

基于Wnt信号通路研究骨康方对过表达DKK1大鼠骨形成影响

目的利用腺病毒过表达技术研究Wnt信号通路抑制因子Dickkopf1(DKK1)在大鼠骨形成中的作用并观察骨康方(补肾健脾活血方)对过表达DKK1转染大鼠骨形成的影响作用。方法选取成年SD大鼠18只,利用过表达DKK1(Ad-DKK1)腺病毒转染其中6只大鼠,空载腺病毒(Ad-EV)转染另外6只大鼠,用生理盐水对剩余的6只大鼠进行注射并设为对照组(NC)。转染成功后,每组随机选3只给予骨康方干预,另外3只给予等体积生理盐水,观察大鼠骨密度、Wnt信号通路相关因子DKK1,LRP6,β-catenin,APC,RUNX2,OPG表达量的变化。结果腺病毒成功转染大鼠,Ad-DKK1转染组DKK1表达量明显高于Ad-EV组及NC组,Ad-DKK1组骨密度低于Ad-EV组及NC组(P0.05);②中药干预后,Ad-DKK1组、Ad-EV组、NC组大鼠骨密度升高,Wnt信号通路抑制因子DKK1、APC表达量降低,Wnt信号通路成骨相关因子LRP6,β-catenin, RUNX2,OPG表达量升高(P0.05)。结论①过表达DKK1可导致大鼠股骨骨密度降低;②骨康方干预后,大鼠股骨骨密度升高,LRP6,β-catenin, RUNX2,OPG表达量增加, DKK1、APC表达量降低。     

结直肠癌中MEK2/ERK信号传导通路的研究

目的　研究丝裂原激活化蛋白激酶 (MAPK )中MEK2 /ERK信号传导通路在结直肠癌发生发展中的作用。方法　 ( 1)采用Westernblot检测 5 2例结直肠癌组织及其邻近肠黏膜中MEK 2蛋白的表达。 ( 2 )用丝裂原细胞外激酶 (MEK )抑制剂作用于结肠癌细胞系SW 480 ,然后以MTT法检测细胞增殖状态 ;用Westernblot检测MEK2 ,p ERK及其靶基因产物C myc的表达。结果　结直肠癌组织中MEK2蛋白表达水平明显高于邻近的肠黏膜 (P <0 .0 5 ) ,且与肿瘤的分化、Dukes分期及淋巴结转移有关 (P <0 .0 5 )。应用MEK的抑制剂后SW 480细胞中MEK2 ,p ERK ,C myc表达水平随作用时间延长而下降。结论　MEK2活性增高与结直肠癌细胞侵袭力有关 ,阻断MEK2 /ERK信号传导通路可以抑制结肠癌细胞的增殖 ,促进其凋亡。