破骨细胞分化中的信号环路与调节

骨的形态、结构通过不断的形成与吸收来维持。形成与吸收的不平衡造成以骨量改变为特征的代谢性骨病 ,如骨质疏松 (Ｏｓｔｅｏｐｏｒｏｓｉｓ)和石骨症 (Ｏｓｔｅｏｐｅｔｒｏｓｉｓ)。而骨的生长、发育和维持是一个高度调节过程 ,受全身和局部因子调节。基因在其中起决定因素作用。一、概述成骨细胞 (Ｏｓｔｅｏｂｌａｓｔｓ,ＯＢ)是骨形成细胞 ,由基质干细胞起源。破骨细胞 (Ｏｓｔｅｏｃｌａｓｔｓ,ＯＣ)则主要负责骨吸收 ,来源于单核 巨噬细胞系的前体细胞。造血前体细胞在骨营养激素和骨微环境产生的局部因子调节下 ,在骨吸收部位分化…     

恒定磁场对骨组织中细胞影响的研究

目的阐明恒定磁场对成骨细胞和破骨细胞的生长和功能的影响和对骨髓基质细胞向成骨细胞方向分化的作用，从而在细胞水平较全面的解释磁场治疗骨质疏松的机理。方法利用体外原代培养的成骨细胞、破骨细胞和骨髓基质细胞，分别外加0．38T、0．48T恒定磁场处理后，观察恒定磁场对这三种细胞生长、分化和功能的影响。结果恒定磁场处理可促进骨髓基质细胞向成骨细胞方向分化，促进成骨细胞的增殖、分化及功能的表达，并且抑制破骨细胞的生长、分化和功能。结论恒定磁场促进骨组织的成骨作用，抑制骨分解，是其治疗骨质疏松良好效果的部分机制。     

骨保护蛋白配体与骨吸收

骨终生都在进行改建 (Ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ) ,通过持续不断的骨形成和骨吸收来维持其形态与功能。这一生理过程涉及到成骨细胞 (ＯＢ)和破骨细胞 (ＯＣ)。ＯＣ来自于造血的祖细胞(ｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒ)或造血性单核 /巨噬细胞前体 (ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ)。这种前体细胞在骨髓微环境和成骨细胞系分泌的细胞因子的作用下 ,在骨吸收的位点分化为成熟的ＯＣ[1～ 3] 。然而从ＯＣ前体分化为成熟的ＯＣ的确切机制目前还不清楚 ,直至最近骨保护蛋白配件 (Ｏｓｔｅｏｐｒｏｔｅｇｅｒｉｎｌｉｇａｎｄ ,ＯＰＧＬ)的发现 ,才使人们对这一问题的认识…     

机械刺激对成骨细胞影响的研究进展

骨质疏松的发病多由于破骨细胞的骨吸收大于成骨细胞的骨形成而造成的一种骨代谢性疾病。骨形成的过程包括骨吸收和骨形成,其中骨形成主要依靠成骨细胞,成骨细胞来源于骨髓的间充质干细胞,由骨髓间充质干细胞定向分化为骨祖细胞,后分化为成骨细胞前体,最后分化为成骨细胞。成骨细胞在骨形成中经历成骨细胞的增殖、细胞外基质成熟、细胞外基质矿化和成骨细胞凋亡四个阶段。不同的运动方式会对骨骼产生不同的力学刺激,力学刺激会使骨骼产生不同程度的机械应变。大量的研究表明,成骨细胞可感受这种刺激作用,并引起一系列不同变化。本文主要阐述不同形式的机械刺激(微重力、流体剪切力、压应力、牵拉力)对成骨细胞的形态、数量和分化趋势,蛋白以及基因表达水平等方面的影响,为运动疗法对骨质疏松的治疗、预防和促进骨骼发育提供更加可靠的理论依据。     

氧化应激与骨质疏松

骨质疏松是以骨组织退化、骨量减少，以及易发生骨折为特征的一种慢性骨病，破骨细胞和成骨细胞功能失衡是导致这一病理过程的直接原因。这两种细胞的分化异常在骨质疏松的发病机理中扮演重要角色，骨质疏松患者成骨细胞分化减少而破骨细胞分化增加。近年来氧化应激作为骨质疏松的一个危险因子已越来越受到重视。有研究表明，氧化应激状态能够抑制骨髓中成骨细胞的分化，同时刺激破骨细胞分化，促进了骨质疏松的发生发展。笔者就目前对氧化应激在骨质疏松发生发展中的作用的研究作一综述。     

氧化应激与骨质疏松

骨质疏松是以骨组织退化、骨量减少，以及易发生骨折为特征的一种慢性骨病，破骨细胞和成骨细胞功能失衡是导致这一病理过程的直接原因。这两种细胞的分化异常在骨质疏松的发病机理中扮演重要角色，骨质疏松患者成骨细胞分化减少而破骨细胞分化增加。近年来氧化应激作为骨质疏松的一个危险因子已越来越受到重视。有研究表明，氧化应激状态能够抑制骨髓中成骨细胞的分化，同时刺激破骨细胞分化，促进了骨质疏松的发生发展。笔者就目前对氧化应激在骨质疏松发生发展中的作用的研究作一综述。     

姜黄素治疗骨质疏松的研究进展

姜黄素在骨质疏松的防治中具有显著的作用,可通过抑制骨髓间充质干细胞的凋亡与成脂分化,促进骨髓间充质干细胞增殖与成骨分化,促进成骨细胞增殖与分化,增强成骨细胞活力,减少成骨细胞凋亡,降低破骨细胞活性,诱导破骨细胞凋亡,抑制破骨细胞的生成、分化与骨吸收,改善骨代谢与骨小梁微观结构,减少骨量的丢失,增加骨骼的强度。但目前有关姜黄素治疗骨质疏松基本处于实验室研究阶段,姜黄素投入抗骨质疏松的临床使用仍需进一步以及更多的基础实验研究证实。综述姜黄素治疗骨质疏松的相关机制与进展,以期为姜黄素治疗骨质疏松在基础医学研究、药物临床应用以及新药物的开发等提供参考。     

糖代谢对骨骼细胞的影响

骨骼细胞之间的相互平衡是维持骨骼健康的重要因素之一,骨骼细胞之间失衡容易造成骨质疏松等骨骼疾病。很多研究表明,糖代谢异常会打破骨形成和骨吸收的平衡,从而引起骨量减少和骨质疏松性骨折等疾病。笔者对成骨细胞、破骨细胞以及骨细胞相关的糖代谢的最新研究进展进行总结,系统剖析糖代谢对成骨细胞、破骨细胞以及骨细胞分化和功能的关键调控作用,为骨质疏松等骨疾病的治疗提供理论指导。     

Notch信号通路在骨重建过程中的双向调节作用

Notch信号通路对骨形成及骨吸收的刺激和抑制作用都被广泛报道,其在成骨细胞、骨细胞、破骨细胞、骨髓间充质干细胞等的生成或分化中的作用出现了"矛盾"的结果,表现为对于骨形成-骨吸收偶联关系的双向调节作用,可见,Notch信号通路对骨重建过程的影响并非单一的促进或抑制作用,本文就Notch信号通路对成骨细胞、破骨细胞、骨髓间充质干细胞生成、分化及功能的双向调节作用做一综述,以期为相关骨代谢疾病的研究思路提供参考。     

细胞因子RANKL对破骨细胞的分化调节作用

骨是一个代谢活跃的器官 ,在整个生命周期中都在进行不断的更新与改建。其形态发生和重建由两个对立统一的过程所控制 :破骨细胞 (ｏｓｔｃｏｃｌａｓｔ,ＯＣ)介导的骨吸收过程和成骨细胞 (ｏｓｔｅｏｂｌａｓｔ,ＯＢ)介导的骨基质合成过程。ＯＣ、ＯＢ之间功能的失调将导致骨骼形态结构的异常 ,如骨质疏松时骨量减少 ,而骨硬化症时骨量增多。Ｕｄａｇａｗａ等[1 ] 首次发现 ,许多激素、细胞因子影响ＯＣ的分化、激活 ,而这种作用是由ＯＢ/ＳＴ介导的 ,并且是通过细胞膜与细胞膜的直接接触或旁分泌机制而实现的[2 ,3 ] ,但其分子学基础一直…     

Runx2基因对骨代谢调控的研究进展

人体骨代谢是一个复杂的过程,是破骨细胞（ osteoclast ,OC）吸收旧骨和成骨细胞（ osteoblast ,OB）形成新骨的动态平衡的过程。 Runx2（core binding factor alphal 1,核心结合因子a1）是调控成骨细胞和破骨细胞的分化促进骨形成的关键调控因子,通过调控成骨细胞特异性细胞外基质蛋白基因的表达和成骨细胞周期参与成骨细胞的分化过程,促进骨形成和抑制骨吸收。本文就Runx2在骨代谢中的作用作一综述。     

细胞因子与溶骨增强

骨转换包括破骨细胞骨吸收和随后发生的成骨细胞骨形成的过程 ,成骨细胞与破骨细胞数量、活性和存活均受全身激素及局部因子的影响 ,尤其是骨髓微环境中的细胞因子对骨转换起重要作用。破骨细胞起源于骨髓造血干细胞 ,具体地说 ,起源于粒细胞 /巨噬细胞集落形成单位 (CFU-GM) ,其形成包括由 CFU-GM经过分裂增殖形成单核破骨细胞前体 (增殖阶段 ) ,后者融合形成多核巨细胞 ,此为不成熟的破骨细胞 (分化阶段 ) ,再经活化后形成成熟的破骨细胞 ,成熟的破骨细胞贴附于骨表面并极化 ,分泌酸和蛋白酶进行溶骨 ,最后破骨细胞凋亡。溶骨增强包括…     

部分细胞因子在原发性骨质疏松症发病机理中的作用

随着社会老龄化进程 ,骨质疏松成为日益突出的公共健康问题。骨质疏松的发病机理仍不清楚 ,其中细胞因子通过自分泌与旁分泌和细胞粘附的方式在骨重建中起重要作用。本文就近年来细胞因子在原发性骨质疏松症发病机制中的作用的研究进展作一综述。1　细胞因子在骨重建过程中的作用破骨细胞来源于骨髓的造血干细胞 ,通过血循环运输到骨组织 ,融合成为成熟的多核破骨细胞。成骨细胞来源于骨髓中的多能基质干细胞 ,和基质细胞一样可以分泌细胞因子 ,调节破骨细胞的形成。骨重建的过程即是骨吸收以及随之而来的骨形成的偶联。在骨组织内 ,成熟的…     

酒精性骨质疏松发病机制研究进展

随着世界酒精性饮品消耗量的不断增长,酒精性骨质疏松对人民健康和生活质量的危害也越来越大。目前认为酒精主要通过改变MSCs、成骨细胞、破骨细胞等的增殖、分化和功能,抑制成骨、促进骨吸收,引起骨组织形成减少同时脂肪组织增多等一系列病理生理变化,最终形成骨质疏松。笔者就酒精性骨质疏松形成的细胞、分子生物学机制做一综述。     

破骨细胞与强直性脊柱炎

破骨细胞是专职性骨吸收细胞,在骨重塑中发挥着重要的作用,其来源于骨髓单核巨噬细胞、外周血单核细胞、肺泡巨噬细胞及牙槽骨巨噬细胞,在成骨/基质细胞或OPG/RANKL/RANK、TNF-α、IL-1、M-CSF、VEGF等促分化因子的作用下分化成熟,进而发挥骨质破坏作用。骨、软骨的破坏及局部骨质疏松是强直性脊柱炎的主要病理改变之一,其中破骨细胞发挥着重要的作用,针对破骨细胞靶向治疗是阻止强直性脊柱炎骨与软骨破坏的研究方向之一。     

微重力对骨稳态调节作用的相关研究进展

骨稳态的维持需要破骨细胞、成骨细胞和骨细胞的信号传导以及干细胞的增殖分化参与。微重力导致机械载荷减少进而改变骨稳态内细胞代谢。本综述介绍微重力对骨稳态的调节关系,以及其作用机制。微重力使成骨细胞增殖分化延迟,破骨细胞吸收增强,骨细胞溶解,巨噬细胞介导免疫炎症因子调控成骨和破骨平衡。骨骼系统的调节机制复杂,各细胞类型相互影响,多信号通路交叉作用。未来还需进一步探索骨稳态失调引起的骨质疏松的治疗靶点。     

中药促进骨折愈合在细胞分子水平的研究进展

中药被广泛应用于治疗骨折和骨质疏松等骨科相关疾病,已有许多动物实验和临床试验证明中药,如淫羊藿、骨碎补等可刺激骨再生和抑制骨再吸收,最终促进骨折愈合。许多细胞实验证明这些中药成分可上调胞内成骨性转录因子和成骨相关基因产物表达,诱导前成骨细胞成骨分化和刺激成骨细胞增殖,促进骨结节形成和基质矿化。同时也可上调胞内破骨性转录因子和破骨相关基因产物表达,抑制前破骨细胞破骨分化和破骨细胞骨再吸收活性。此外这些中药成分还可影响胞内信号通路发挥以上相同的作用。由此发现前成骨细胞和前破骨细胞中的成骨性和破骨性转录因子、转录因子调节的基因表达和信号通路是中药促进骨折愈合的主要分子机制,也是目前中药促进骨折愈合的研究热点。     

Hedgehog-Gli信号通路在骨质疏松发生中作用的研究进展

国内外骨质疏松患病率逐年增高,因此对骨质疏松的研究也一直是医学热点。骨质疏松的发生发展是由多种细胞和信号通路共同作用的结果,其中成骨细胞和破骨细胞的正常偶联是维持骨稳态防止骨质疏松发生的重要因素。Hedgehog-Gli信号通路可以通过调控成骨细胞的增殖、分化及活性,进而调控骨组织的形成,另一方面它还可以通过刺激破骨细胞RANKL表达进而促进破骨细胞增殖分化,从而调控骨吸收的过程,因此对维持骨稳态亦发挥重要作用。本文主要归纳总结了近年来中外学者对Hedgehog-Gli信号通路在骨质疏松发生中作用机制的研究结果,以期进一步明确在骨质疏松发生中Hedgehog-Gli信号通路的作用,从而为骨质疏松的防治开拓新的思路和方向。     

丹参主要活性成分防治骨质疏松症分子机制研究进展

丹参作为目前临床治疗骨质疏松症的常用中药之一?已有大量研究表明其具有防治骨质疏松症的作用? 现代药理学研 究发现?丹参及其活性成分可以从骨质疏松症进展的多个环节进行干预:促进间充质干细胞向成骨细胞分化?促进成骨细胞 的增殖和矿化作用?抑制成骨细胞的凋亡?纠正体内氧化应激状态促进骨形成?调节骨髓微环境成骨与成脂分化的平衡?抑制 破骨细胞的分化、增殖及骨吸收作用等? 涉及的信号通路?包括成骨细胞相关的ＢＭＰ/ Ｓｍａｄｓ 信号通路、Ｗｎｔ/ β￣ｃａｔｅｎｉｎ 信号通 路、ＥＲＫ 信号通路和ＰＩ３Ｋ/ ＡＫＴ 信号通路?以及破骨细胞相关的ＯＰＧ/ ＲＡＮＫＬ/ ＲＡＮＫ 信号通路及其下游的ＭＡＰＫｓ、ＮＦ￣κＢ 和 Ａｋｔ 信号通路? 为探讨丹参在体内抗骨质疏松作用的确切机制?以及为研究和开发抗骨质疏松新型药物?笔者就近年报道的 丹参主要活性成分防治骨质疏松症的分子作用机制作一综述?     

低氧及相关因子对破骨细胞形成与活性的调节作用

破骨细胞是具有多个核的骨吸收细胞,来源于单核-巨噬细胞谱系,在骨的正常发育和改建、骨折的愈合及病理性骨吸收中起重要作用.现有的研究表明,破骨细胞前体细胞和破骨细胞属氧感应细胞,其分化和功能发挥可受控于低氧环境及其诱导产生的调节因子.低氧发生于组织的血供减少或中断时,低氧及相关的细胞因子(VEGF、FGF-2、IGF-I、TNF-α、TGF-β等0可通过引起局部微环境的酸化、促进骨髓中破骨细胞前体细胞的生成、趋化破骨细胞前体细胞、刺激成骨细胞RANKL的表达、延长成熟破骨细胞的生存期、活化成熟的破骨细胞等多种机制来调节破骨细胞的形成和活性.