miRNA在骨质疏松症中的作用及中医药干预研究进展

骨质疏松症(osteoporosis, OP)是一种全身性代谢性骨骼疾病,目前公认的发病机制主要为骨吸收大于骨形成所引起的骨重塑失衡。微小核糖核酸(MicroRNA,miRNA)在参与调控骨重塑的基因表观遗传机制中扮演重要角色,可通过靶向上游关键调控因子(Runx2、RANKL等)及相关信号通路(Wnt/β-catenin通路、PI3K/Akt通路等)调控骨髓间充质干细胞成骨分化、成骨细胞分化及破骨细胞分化等细胞代谢进而影响骨重塑。中医药防治OP历史悠久,确有疗效,具有多通路、多靶点协同的特点。随着分子生物学研究的不断深入,中医药可通过干预多种miRNA表达参与调控成骨及破骨分化,进而改善骨代谢防治OP。该文通过总结多种miRNA调控相关因子影响成骨及破骨分化的靶向作用机制及中医药干预miRNA防治OP的研究成果,为探索miRNA在OP中的作用机制及中医药防治OP提供理论依据。     

续断提取物对骨质疏松性大鼠信号通路作用的研究进展

骨质疏松症(osteoporosis, OP)是骨吸收大于骨形成的骨代谢疾病,随着全球老龄化加重,严重威胁人类健康安全。续断作为传统补肾中药在防治OP方面具有广阔潜力,有关研究表明续断通过多靶点、多途径调控相关信号通路防治OP。最新药理学研究证明续断提取物木通皂苷D等成分可通过调控有关信号通路和促炎因子干预碱性磷酸酶、骨保护蛋白、骨钙素等蛋白因子表达,作用于成骨细胞、破骨细胞以及骨髓间充质干细胞有效防治OP。通过检索续断提取物防治OP的基础研究发现,续断提取物木通皂苷D、熊果酸、多糖类可以通过Wnt/β-catenin、MAPK、PI3K/AKT、BMP-Smads信号通路促骨形成,通过OPG/RANKL/RANK、雌激素信号通路抑制骨吸收防治OP。笔者就续断提取物调控不同信号通路,促进成骨细胞增殖,抑制破骨细胞分化,诱导骨髓间充质干细胞定向分化作一综述,为今后中医药防治OP的基础研究提供新思路。     

Wnt/β-catenin信号通路与肾性骨病

大量研究显示Wnt/β-catenin信号通路在肾性骨病发生发展中具有重要作用。本文从生理、病理两个层面综述了Wnt/β-catenin信号通路在肾骨调控中的作用。在生理状态下,Wnt/β-catenin信号通路不仅具有调节肾形成祖细胞自我更新与分化,进而形成足量的肾单位的作用,而且可以促进多能间充质干细胞分化成成骨细胞系,抑制其向软骨以及脂肪细胞系分化的同时抑制成骨细胞凋亡,延长其生命,促进骨形成,还可以通过调节OPG的表达抑制破骨细胞分化和骨吸收。当肾脏受损后,在SOST、DKK1、Vitamin D/VDR、FGF23/α-Klotho、PTH/PTH1R、TGF-β/BMPs等诸多因素直接或间接影响下,一方面骨细胞中Wnt/β-catenin信号表达异常,影响正常的骨形成与骨吸收,引起骨稳态失衡进而发生骨病,另一方面肾脏中Wnt/β-catenin信号的异常表达或加速或修复自身损伤,并进一步影响骨稳态。     

分子信号通路在骨质疏松防治中的研究进展

大量骨质疏松的分子水平研究发现,骨代谢过程中存在受多种调节因子调控的信号通路,如OPG/RANKL/RANKL通路、Wnt/β-catenin通路、组织蛋白酶K通路和骨形成蛋白通路。通过研究上述分子信号通路,明确各信号通路中的重要靶点,通过抑制或促进各靶点蛋白的合成和分泌,达到抑制骨吸收和促进骨形成的目的,从而对骨质疏松症的防治开辟新的方向。     

miR-122-3p通过wnt/β catenin信号通道调控小鼠脂肪间充质干细胞成骨分化

[目的]探究miR-122-3p在小鼠脂肪间充质干细胞成骨分化中的调控机制。[方法]从6只雄性C57BL/6小鼠获取m ADSCs,成骨诱导培养基中培养,观察成骨情况。miR-122-3p、miR-NC、antimiR-122-3p和anti-NC基因慢病毒转染m ADSCs,q RT-PCR检测miR-122-3p表达以及成骨特异性基因Ocn及Alp的m RNA表达。Western blotting检测β-catenin的蛋白表达量。[结果]成骨诱导培养后,m ADSCs开始成骨分化,ALP染色和茜素红染色阳性。经转染后,过表达miR-122-3p会抑制m ADSCs成骨分化。反之,敲减miR-122-3p会促进m ADSCs成骨分化。Western Blotting检测表明,过表达miR-122-3p会激活Wnt/β-catenin信号通路。反之,敲减miR-122-3p会抑制Wnt/β-catenin信号通路。[结论] miR-122-3p通过调控Wnt/β-catenin信号通路,影响小鼠m ADSCs成骨分化。     

Wnt/β-catenin信号通路与骨病——作为药物靶标的潜力

分泌性蛋白家族Wnt蛋白在调节细胞生长、分化、功能及死亡等方面起着重要作用。Wnt蛋白家族激活信号时,它的经典通路Wnt/β-catenin信号通路通过一系列机制调节骨和软骨代谢,如刺激干细胞复制、促进软骨细胞成熟、诱导成骨细胞发生、阻碍成骨细胞和骨细胞凋亡等。该文就骨生物学中Wnt/β-catenin通路的研究现状、与该通路相关骨病、将该通路作为药物靶点的潜力等作一综述。     

Wnt/β-catenin信号通路与骨病——作为药物靶标的潜力

分泌性蛋白家族Wnt蛋白在调节细胞生长、分化、功能及死亡等方面起着重要作用。Wnt蛋白家族激活信号时,它的经典通路Wnt/β-catenin信号通路通过一系列机制调节骨和软骨代谢,如刺激干细胞复制、促进软骨细胞成熟、诱导成骨细胞发生、阻碍成骨细胞和骨细胞凋亡等。该文就骨生物学中Wnt/β-catenin通路的研究现状、与该通路相关骨病、将该通路作为药物靶点的潜力等作一综述。     

骨代谢信号通路的研究进展

骨代谢包括骨形成及骨吸收两方面,受到多种因素的调控,其分子机制涉及遗传基因、信号通路、激素及旁分泌因子等多方面作用,而信号通路在其中起到了重要的调控作用。在目前的骨代谢信号通路研究中,BMP/Smads、Wnt/β-catenin及OPG/RANKL/RANK等3条通路已经得到较为深入的研究,并且公认为在骨代谢中起到了关键的信号调节作用,其中BMP/Smads及、Wnt/β-catenin通路主要影响骨形成,而OPG/RANKL/RANK则主要影响骨吸收。最新的研究表明,低氧/低氧诱导因子-la通路、PDGF、TGF-beta和FGF通路、AKt2选择通路、G蛋白信号通路、硫酸已酰肝素和硫酸软骨素通路、黏着斑激酶及胞外信号调节激酶通路等同样对成骨细胞及破骨细胞的分化增殖起到调节作用,并且发现BMP/Smads通路和Wnt/β-catenin通路之间存在着相互调节作用。对骨代谢信号通路的深入研究,可为骨代谢疾病尤其是骨质疏松症提供潜在的以细胞为基础的治疗新途径。     

GCM1通过激活Wnt3a/β-catenin信号通路改善绝经后骨质疏松症

目的 探究GCM1对小鼠胚胎成骨细胞前体细胞（MC3T3-E1）成骨分化及矿化的影响。方法 实验设置control组、BMP2诱导组、BMP2+ov-NC组、MP2+ov-GCM1组、BMP2+sh-NC组、BMP2+sh-GCM1组,BMP2用于诱导细胞成骨分化。通过碱性磷酸酶(ALP)染色及茜素红染色检测GCM1对MC3T3-E1成骨分化及矿化的影响;通过Western blot检测成骨分化相关蛋白及Wnt3a/β-catenin蛋白的表达变化。结果 GCM1在绝经后骨质疏松症患者血清中低表达。过表达GCM1能够促进BMP2诱导MC3T3-E1的成骨分化和矿化,而抑制GCM1表达则抑制了BMP2诱导MC3T3-E1的成骨分化和矿化。此外,过表达GCM1增加了Wnt3a/β-catenin蛋白表达,激活Wnt3a/β-catenin信号通路,抑制GCM1表达则与上述结果相反。结论 GCM1在绝经后骨质疏松症患者血清中低表达,过表达GCM1则可能通过激活Wnt3a/β-catenin信号通路、促进MC3T3-E1成骨分化及矿化,进而改善绝经后骨质疏松症。     

补肾填精中药血清对去势小鼠骨髓干细胞Wnt/β-catenin成骨分化信号通路的影响

目的 探讨补肾填精中药血清对小鼠骨髓干细胞增殖、分化、矿化功能的影响,并检测Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白的表达,深化“肾主骨、生髓”理论的科学内涵。方法 以不同浓度含药血清培养去势小鼠骨髓干细胞,MTT观察细胞增殖,连续培养1周后,检测成骨基因的表达并进行碱性磷酸酶染色,培养28天后茜素红染色观察钙结节的形成,Elisa及Western-blot检测Wnt/β-catenin通路主要信号蛋白β-连环蛋白(β-catenin)、低密度脂蛋白受体相关蛋白5(LRP-5)、T细胞因子(TCF)的表达水平。结果 补肾填精含药血清促进了去势小鼠BMSCs的增殖、成骨基因的表达和钙结节的形成,β-catenin 、LRP-5、TCF显著上调。结论 补肾填精中药血清促进了小鼠BMSCs的成骨分化与矿化能力,这种促进作用与Wnt/β-catenin信号通路存在密切关系。     

力学刺激下Wnt信号通路在促进成骨分化中作用的研究进展

Wnt信号通路在骨形成过程中发挥重要作用,主要表现为对骨组织中成骨分化等功能的调节。研究表明,激活Wnt信号可增强成骨特异性基因的表达,促进骨形成;机械力学刺激在促进骨骼的发育及维持良好的骨骼形态方面具有关键作用。本文就Wnt信号通路参与力学刺激下骨向分化的调节进行综述。     

不同中药调控Wnt/GSK-3β/β-连环素蛋白通路治疗骨质疏松症的研究现状

Wnt/GSK-3β/β-连环素蛋白(β-catenin)通路是一种作用广泛的经典信号通路,在骨骼生长发育及骨髓干细胞转化等多种过程起重要作用。笔者就不同中药通过该通路对骨重建影响的文献研究,了解到苦味药独活、藜芦、姜黄、黄连、黄芩,补肾药龟板、淫羊藿、骨碎补,补气药黄芪等单味中药及左归丸、右归丸、金贵肾气丸等补肾中药复方通过调控Wnt/GSK-3β/β-catenin通路,抑制GSK-3β的表达,促使更多的β-catenin向核内转移,进而诱导骨髓干细胞向成骨细胞分化,抑制破骨,以达到增加骨密度、增强骨的机械应力、治疗骨质疏松的作用效果,通过观察中药对Wnt/GSK-3β/β-catenin通路各种蛋白表达的影响,阐明中药对骨代谢的调节作用,为开展中药复方治疗骨质疏松症的研究与开发提供思路。     

Wnt信号通路对软骨和软骨下骨双靶向调控及其在骨关节炎进展中的作用

目的综述Wnt信号通路在骨关节炎(osteoarthritis,OA)发生发展中的活性变化,及其对软骨、软骨下骨的双靶向调控和两者间信息交流对OA进程的影响和机制。方法查阅近年在体内外实验研究及临床研究中,OA和非OA状态下Wnt信号通路对关节软骨、软骨下骨调控作用及软骨与软骨下骨间信息交流的相关文献,并对其作用机制进行分析总结。结果 Wnt信号可通过依赖β-catenin的经典或不依赖β-catenin的非经典Wnt信号通路及其与其他信号通路的交联,调控软骨细胞、成骨细胞的分化和功能,进而影响软骨及骨的代谢。过度激活Wnt信号可加重软骨OA样退变,并且Wnt信号通路可激活下游蛋白Wnt1诱导的信号通路蛋白1调控OA进展,还可通过软骨及软骨下骨中不同细胞间建立的缝隙连接,直接进行分子交流调控OA的发生发展。关节腔内注射Wnt信号通路抑制剂SM04690可以抑制OA进程;在成骨细胞中过表达Wnt信号通路抑制剂Dickkopf可以拮抗VEGF对软骨细胞的作用,并抑制其基质的分解代谢。结论 Wnt信号通路及其与其他信号分子的交互作用,可调控软骨和软骨下骨的代谢和功能及两者间信息交流,因此在OA的发生发展中发挥重要作用,有望成为OA治疗的新靶点。     

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.     

lncRNA ANCR调节骨质疏松大鼠脂肪源性干细胞分化成骨细胞及对Wnt信号通路的作用机制

目的探讨lncRNA ANCR调节骨质疏松(osteoporosis,OP)大鼠脂肪源性干细胞分化成骨细胞及对Wnt信号通路的作用机制。方法将lncRNA ANCR siRNA慢病毒载体及慢病毒空载体分别转染至脂肪源性干细胞,分为siRNA组、空载体组、干细胞组。分别通过碱性磷酸酶染色观察ALP染色效果、Western blot法检测Wnt/β-catenin蛋白水平、茜素红染色实验检测成骨染色效果、免疫组化法检测Wnt/β-catenin信号阳性表达的差异性。结果与空载体组、干细胞组相比较,siRNA组细胞中ALP染色显著加深(P均0.05),成骨染色更为显著(P均0.05);与空载体组,干细胞组相比较,siRNA组细胞Wnt/β-catenin蛋白表达显著上升(P均0.05),Wnt/β-catenin阳性数显著升高(P均0.05);空载体组与干细胞组比较,细胞中Wnt/β-catenin蛋白、ALP表达水平、Wnt/β-catenin阳性数相近,无显著差异(P0.05)。结论 lncRNA ANCR的表达水平与骨质疏松大鼠体内脂肪源性干细胞的分化存在显著相关性,下调lncRNA ANCR能够促进脂肪源性干细胞向成骨细胞分化,其作用机制可能与调控Wnt/β-catenin的表达有关。     

基于Wnt／β-catenin信号通路的中医药干预骨关节炎的研究进展

骨关节炎是老年人最常见的骨病之一,该病的发病机制尚不明确,除手术外无有效治疗手段。目前Wnt/β-catenin信号通路与骨关节炎已成为研究热点,近年来中医药调控Wnt/β-catenin信号通路干预骨关节炎的研究取得较大进展。作者通过查阅CNKI、维普和PUBMED数据库近10年的国内外相关文献,总结了中医药调控Wnt/β-catenin信号通路干预骨关节炎的研究进展,分析这些研究中存在的问题,以期进一步阐明中医药如何通过调控Wnt/β-catenin信号通路干预骨关节炎的分子机制,发掘中医药防治骨关节炎的潜在价值。     

orexin-1受体抑制剂通过Wnt通路促进骨髓间充质干 细胞的成骨分化

目的研究Wnt/β-catenin信号通路对orexin-1受体抑制剂介导大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化的影响。方法(1)分离提取SD大鼠股骨、胫骨的BMSCs,用流式细胞仪进行细胞表型鉴定;(2)实验分组:对照组、10-5mol/L、10-6mol/L质量浓度的orexin-1受体抑制剂溶液,于成骨诱导第5天免疫印迹法和实时荧光定量PCR法观察Wnt/β-catenin信号通路关键靶点蛋白Dickkopf-1、Gsk3β、β-catenin以及基因Gsk3β、β-catenin mRNA表达,以观察Wnt信号通路对orexin-1受体抑制剂诱导大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。结果 10~(-5)mol/L、10~(-6)mol/L的orexin-1受体抑制剂处理BMSCs5天后,Dickkopf-1、β-catenin和GSK3β蛋白表达升高,β-catenin和GSK3βmRNA表达升高。结论 orexin-1受体抑制剂促进大鼠骨髓基质干细胞向成骨细胞方向分化的作用可能与调控Wnt/β-catenin信号通路有关。     

miR-34a调节骨稳态在骨质疏松中的应用前景

miR-34a是一个非编码蛋白的单链小分子RNA,在转录水平上通过碱基配对3’-端非翻译区域抑制靶基因表达,多用于肿瘤学的研究中,可通过下调原癌基因的表达抑制肿瘤细胞生长,近年发现其参与骨代谢过程中骨稳态的调节。Tgif2通过与 DNA结合或与TGFβ激活的Smads相互作用抑制TGFP基因表达而抑制成骨细胞的增殖,且Tgif2与RNAKL通路形成一个正反馈循环,RNAKL通路诱导的转录因子增加Tgif2活性,Tgif2又反过来促进RNAKL通路中转导因子的活性,从而促进破骨细胞的生长分化,miR-34a主要通过下调Tgif2基因的表达,促进成骨细胞增殖,且miR-34a下调Tgif2表达时,也间接抑制了 OPG/RANK/RANKL通路的转导,抑制破骨细胞增殖、分化。同时MiR-34a是肿瘤抑制基因P53最常见的转录靶点,P53不仅在转录水平对miR-34a进行调节,而且影响miR-34a前体形成和成熟。P53、miR-34a及Tgif2三者相互作用,直接影响成骨破骨细胞的增殖与分化,且与多个经典信号通路均有交叉,如OPG/RANK/RANKL通路、Wnt/hatenin经典信号通路,参与经典通路中相关因子的调节,间接影响骨稳态。因此,研究miR-34a如何调节成骨破骨分化及协调细胞内其他调节通路共同维持骨稳态将会成为防治骨质疏松症的重要研究方向。     

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。     

Wnt/β-catenin信号通路调控成骨细胞、破骨细胞在骨质疏松中的作用探讨

骨质疏松症是一种导致骨骼疏松、强度降低、易发生骨骼疼痛和脆性骨折的常见慢性病，影响了全球大部分中老年人健康。目前应用钙剂、维生素D补充剂、双膦酸盐类和雌激素等药物治疗，其主要侧重于预防、延缓骨吸收。针对骨质疏松症需要精准于细胞动力学和分化的靶向治疗药物。通过不断的探索和研究骨质疏松中涉及的信号通路，发现Wnt/β-catenin在骨正常生长和代谢中极为重要，β-catenin是介导成骨细胞存活和分化的关键分子。罗莫珠单抗、狄诺塞麦等新研发药物通过调节Wnt/β-catenin信号通路，进而影响骨髓间充质干细胞的成骨作用、成骨细胞的增殖和分化以及破骨细胞的生成等，参与骨质疏松的调节。本文就β-catenin在成骨细胞、破骨细胞功能调控和骨质疏松中的具体作用进行总结，进一步探讨Wnt蛋白和β-catenin的研究进展，以发掘更多创新的靶点来解决骨质疏松症的治疗问题。