白细胞介素对破骨细胞分化与功能调控研究的进展

破骨细胞来源于造血干细胞 ,也来源于单核细胞和组织中的巨噬细胞[1] 。通过分泌酸和多种水解酶使骨质溶解 ,并将摄取的骨基质在细胞内进一步消化 ,使骨小梁表面的骨组织减少[2 ] 。许多细胞因子或影响破骨细胞的生成和分化 ,或调节破骨细胞的活性而发挥对骨代谢的作用。白细胞介素就是其中之一。笔者综合近年相关文献 ,着重讨论较为明确的几种白细胞介素对破骨细胞分化与活性的调控作用。一、ＩＬ 1ＩＬ 1主要由单核 巨噬细胞产生。ＩＬ 1的生物特性较为复杂 ,有两种分子类型 :ＩＬ 1α和ＩＬ 1β ,其抗原性虽不同 ,但生物特性相似。ＩＬ …     

破骨前体细胞异质性与破骨细胞分化之间的联系

破骨细胞是一种在体内主要发挥溶骨作用的细胞,其由破骨前体细胞融合形成多核巨细胞。近来,活细胞成像技术显示破骨细胞多核化过程具有异质性改变。这种异质性不仅体现在破骨细胞表面分子、蛋白表达等细胞水平上存在差异,同时在体内迁移分布也有时间、空间的差别。而干扰破骨细胞异质性改变不仅能阻止破骨细胞融合,同时也可以抑制其功能。研究破骨细胞异质性体内体外表现,有助于提升对细胞融合的生理病理学理解,同时对抗骨吸收治疗及减少副作用起到一定作用。     

miRNA与骨代谢

microRNA(miRNA)是一类转录水平具有调控功能的非编码RNA,能够调控多种基因的表达,其在骨代谢过程以及代谢性骨病中起着重要作用。本文综述了miRNA对成骨细胞、破骨细胞的作用以及miRNA在骨质疏松发病机制中的作用,为未来寻找新的骨代谢相关疾病诊断标记及治疗靶点提供方向。     

骨质疏松症中miRNA调控骨种子细胞分化的研究

骨质疏松症与骨稳态失衡密切相关。骨稳态主要由骨种子细胞(成骨细胞、破骨细胞、间充质干细胞、单核/巨噬细胞)维持,可受多种信号通路调控。近年来微小RNA(miRNA)被证实在改善骨质疏松症方面的疗效,可能通过多种途径调控骨种子细胞的分化。该文拟对骨质疏松症中miRNA调控骨种子细胞分化的研究进展进行综述。     

破骨细胞分化调节机制的研究进展

破骨细胞起源于骨髓的单核髓性造血干细胞, 是一种具有骨吸收功能的多核巨细胞, 其在骨代谢方面起着关键性的作用, 因而机体对于破骨细胞的调控非常严格。破骨细胞动员和分化成熟过程是一个复杂而又精细的多级调控过程, 在相关调控机制中, OPG/RANKL/RANK系统起着分化调节枢纽的作用, 是调节破骨细胞分化和功能的关键信号途径。最近研究发现破骨细胞和免疫细胞在骨代谢领域相互联系紧密, 这也为骨疾病的治疗提供了新的治疗靶点。另外破骨细胞凋亡在骨代谢中的作用越来越受重视, 但其相关机制还不是很明确, 仍需要深入研究。     

破骨细胞及其骨吸收调控研究进展

一、概述破骨细胞是一个高度分化的多核巨细胞,直接参与骨吸收,是骨组织吸收的主要功能细胞。破骨细胞的来源:由于长期以来对于破骨细胞(Osteoclast,OC)的来源问题一直不清楚,给研究工作带来许多困难,因而对临床各种骨疾患的诊断及其防治水平,也不可能进一步深入和提高。对于破骨细胞来源的认识,在本世纪40～70年代,普遍应用的经典理论为多潜能的骨源细胞学说,认为破骨细胞是由骨源细胞融合而成。直至70年代中期还认为OC与成骨细胞(OB)为共同的祖代来源。这种观点多年来一直是疑问,不能被证实,现已被否定。自80年代初开始,提出了OC来源…     

盐酸二甲双胍抑制破骨细胞分化的研究

目的探讨盐酸二甲双胍对破骨细胞分化抑制作用的研究。方法核因子-κB受体活化因子配体(RANKL)诱导小鼠骨髓巨噬细胞分化成破骨细胞,在诱导过程中加入不同浓度的盐酸二甲双胍。培养7 d后固定,抗酒石酸酸性磷酸酶染色,计数破骨细胞的数量,骨吸收培养板观察骨陷窝面积,Western blot检测盐酸二甲双胍对ERK磷酸化的影响。结果盐酸二甲双胍能抑制RANKL诱导的破骨细胞的形成,并且能减少骨陷窝面积,以及抑制ERK磷酸化。结论盐酸二甲双胍可抑制破骨细胞分化及功能,其机制可能与抑制ERK磷酸化有关。     

破骨细胞分化机制的研究进展

破骨细胞为人体主要的骨吸收细胞,对骨骼的发育及维持具有重要作用,同时破骨细胞的异常活化对多种溶骨性疾病的发展具有重要作用;明确破骨细胞的分化机制,可为多种骨代谢性疾病提供新的治疗策略及药物靶点。大量的实验对破骨细胞的分化机制进行了研究,并确认有一些基因为破骨细胞分化形成所必需,这些基因的缺失或突变将导致破骨细胞形成障碍,进而引起骨质硬化;并且由巨睡细胞集落刺激因子（macrophage colony stimulating factor,M-CSF)、核因子k B受体活化因子 配体（receptor Activator for Nuclear Factor-k B Ligand, RANKL)及免疫受体酪氨酸激活基序（immunoreceptor tyrosine-based activation motif,ITAM)介导的3条重要的信号通路参与其分化过程,3条信号通路相互作用,共同促进破骨细胞的分化形成,但RANKL如何激活ITAM信号通路,有待进一步研究,本文就破骨细胞分化机制的研究进展作一综述。     

破骨细胞分化成熟因子及其信号转导通路

破骨细胞从起源发育至成熟,再经活化发挥吸收作用是一个复杂的多级调控过程,始终都受到一系列细胞因子的影响。有些细胞因子对破骨细胞的成熟分化起促进作用,如:RANKL、TNF-α、IL-1、IL-6、1,25-(OH)2D3、PTH、M-CSF等,其中RANKL和M-CSF是破骨细胞形成和分化过程中的两个必需的因子;有些因子起抑制作用,如:OPG、IL-4、IL-10、雌激素、降钙素、TGF-β等。OPG/RANK/RANKL系统在破骨细胞分化成熟过程中起着枢纽作用,大部分细胞因子都直接或间接地通过OPG/RANK/RANKL系统来发挥作用,其中还涉及到成骨细胞、破骨细胞、基质细胞等复杂的相互作用。介导破骨细胞分化成熟的各种细胞因子反应的信号传导路径主要包括MAPK、NF-kappaB、CN/NFAT等通路,全面地了解破骨细胞因子及其信号传导通路,将有助于临床更好地分析各种骨代谢性疾病的病因及发病机制,进而为治疗提供理论依据。     

破骨细胞分化信号传导及相关天然化合物的研究进展

破骨细胞是一种来源于单核-巨噬细胞系的造血前体细胞,是唯一具有骨吸收功能的细胞,其异常活化会引起类风湿关节炎、骨质疏松症等严重的骨溶解疾病。近年来,由于合成代谢抗骨溶解药物引起的不良反应,增加了人们对于破骨细胞分化机制的研究以及抗骨质疏松天然化合物的寻找。RANKL介导的相关信号通路对于破骨细胞分化具有重要作用,已成为治疗骨质疏松症的主要研究靶点。笔者对RANKL下游信号通路在破骨细胞分化中的作用机制,以及对该通路抗骨质疏松症天然化合物的最新研究进展作简要概述。     

破骨细胞的分化及其调节研究进展

破骨细胞（Osteoclast OC）来源于单核/巨噬细胞谱系,其数量和活性的不足或增加分别会导致骨硬化症和骨质疏松及其他溶骨性疾病。为了更好的理解这些疾病的发病机理和制定相关治疗方案,我们就必须揭示破骨细胞的分化调节机制。笔者将就破骨细胞在分化过程中的信号通路及其调节因素以及一些潜在可行的治疗骨量丢失相关疾病的方法予以综述。     

MiRNA对成骨分化调控及骨质疏松发生的研究进展

微小RNA(microRNA,miRNA)是一类具有调控功能的非编码RNA,其主要起转录后的调控作用,在生物信号调节网络中扮演着重要的角色。miRNA与成骨分化,骨质新生,骨改建等过程密切相关,miRNA表达异常可导致骨质疏松等一系列骨代谢相关疾病。鉴于miRNA在骨代谢调控中的重要作用,本文就miRNA在细胞成骨分化及其与骨质疏松发病机制的研究进行综述,以期为骨代谢相关疾病的治疗提供新的方向。     

RANK信号调控破骨细胞分化与成熟的研究进展

破骨细胞来源于微环境造血前体细胞,它的生存、增殖、分化和激活需要巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)和核因子κB受体活化因子配体(RANKL)参与。RANKL与相应的RANK受体结合,从而刺激破骨前体细胞分化成为破骨细胞。这一过程由不同的调节蛋白和激酶来调控,并且依赖于RANKL-RANK信号。本文中,笔者总结了目前已知的在破骨细胞发生过程中调节RANK信号的机制。在早期阶段,RANK信号的调节通过募集调节蛋白如肿瘤坏死因子受体相关因子6(tumor necrosis factor receptor-associated factor 6, TRAF6),引起丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases, MAPKs)以及转录因子核因子κB(nuclear factor-κB, NF-κB)和激活蛋白-1(activator protein-1, AP-1)的活化。活化的NF-κB进一步激活调节破骨细胞生成的重要因子-T细胞核因子1(nuclear factor of activated T-cells cytoplasmic 1, NFATc1)。在信号传递的中间阶段,共刺激信号通过激活磷脂酶Cγ2(phospholipase Cγ2, PLCγ2)连同c-Fos/AP-1引起钙离子(Ca~(2+))振荡,同时Ca~(2+)信号促进NFATc1的产生。在破骨细胞生成的晚期阶段,NFATc1入核诱导大量的破骨细胞特异性靶基因的表达,从而使细胞融合并发挥其功能。     

Metabolic regulation of osteoclast differentiation and function

The osteoclast is a giant cell that resorbs calcified matrix by secreting acids and collagenolytic enzymes. The molecular mechanisms underlying metabolic adaptation to the increased biomass and energetic demands of osteoclastic bone resorption remain elusive. Here we show that during osteoclastogenesis the expression of both glucose transporter 1 (Glut1) and glycolytic genes is increased, whereas the knockdown of hypoxia‐inducible factor 1‐alpha (Hif1α), as well as glucose deprivation, inhibits the bone‐resorbing function of osteoclasts, along with a suppression of Glut1 and glycolytic gene expression. Furthermore, the expression of the glutamine transporter solute carrier family 1 (neutral amino acid transporter), member 5 (Slc1a5) and glutaminase 1 was increased early in differentiation, and a depletion of L‐glutamine or pharmacological inhibition of the Slc1a5 transporter suppressed osteoclast differentiation and function. Inhibition of c‐Myc function abrogated osteoclast differentiation and function, along with a suppression of Slc1a5 and glutaminase 1 gene expression. Genetic and pharmacological inhibition of mammalian target of rapamycin (mTOR), as well as the activation of adenosine monophosphate (AMP)‐activated protein kinase (AMPK), inhibited osteoclastogenesis. Thus, the uptake of glucose and glutamine and utilization of the carbon sources derived from them, coordinated by HIF1α and c‐Myc, are essential for osteoclast development and bone‐resorbing activity through a balanced regulation of the nutrient and energy sensors, mTOR and AMPK. © 2013 American Society for Bone and Mineral Research     

miRNA参与骨代谢调节的作用机制研究进展

微小RNA（microRNA,miRNA）是一组小的非编码RNA,仅含18~22个核苷酸,以对基因表达的负调控作用参与调节一系列发育和生理过程。已有研究表明,miRNA作为一种重要的内源性转录后调节因子,对骨代谢发挥至关重要的调节作用。miRNA通过多种方式调控骨髓间充质干细胞、成骨细胞和破骨细胞等的增殖、分化与功能,为骨发育及维持骨稳态发挥了不可替代的作用。miRNA作为战略靶点或生物标志物在骨质疏松症的诊断和治疗中具有潜在的重要价值。本文综述了近年来发现的在骨代谢中发挥重要作用的miRNA及其作用靶点,以及对成骨/破骨相关信号通路的影响,为骨代谢调节及骨质疏松症的临床治疗提供了新的思路与方向。本文还介绍了miRNA可作为骨质疏松症诊断标志物所面临的问题。     

活性氧簇调控破骨细胞分化的研究进展

破骨细胞是影响骨重塑的关键细胞,其分化过程受包括活性氧簇(reactive oxygen species, ROS)在内的多种因子调控。ROS是氧气转化为水的过程中氧化还原反应的中间产物,可通过激活RANKL/RANK信号通路下游的NF-κB、MAPK和AKT等多条信号通路来促进破骨细胞分化。近年来,众多新型抗氧化剂显现出对破骨细胞分化成熟的靶向抑制作用,有望为骨质疏松症等溶骨亢进型疾病提供治疗新思路。本文对破骨细胞中ROS的产生与清除、ROS对于破骨细胞分化的调控作用和抗氧化剂治疗溶骨性疾病的研究进展进行综述,探讨ROS作为溶骨性疾病治疗靶点的巨大潜力。     

破骨细胞功能与形成相关调节因子研究进展

破骨细胞数量和骨吸收活性的改变是引起骨溶解疾病的重要机制,如何调节破骨细胞的形成和功能,抑制骨吸收活性是治疗骨质疏松、骨髓瘤等骨溶解疾病的关键.研究发现破骨细胞分化、形成及作用的发挥受多种细胞因子调节,如破骨细胞标志性基因之间的相互作用可调节破骨细胞分化,某些转录因子可调节破骨细胞形成,其他相关因子可对破骨细胞产生影响等.该文就相关因子对破骨细胞调节的研究进展作一简要综述.     

LncRNA与miRNA的相互作用调控BMSCs谱系分化的研究进展

骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨与成脂分化失衡是导致骨质疏松症(OP)的主要原因之一,在治疗骨质疏松症方面,调控BMSCs的谱系分化已成为当前主要手段。随着生物学研究的不断深入,长链非编码蛋白RNA(lncRNA)和微小RNA(miRNA)均广泛参与调控BMSCs谱系分化的过程。大多数miRNA可作为内源性竞争性RNA(competitive endogenous RNA,ceRNA)调控lncRNA的表达进程,许多lncRNA还充当miRNA的ceRNA以调节影响不同途径的miRNA靶向基因的表达。二者之间的相互作用对于调控BMSCs谱系分化有着更为明显的优势,故本文围绕其进行综述,为临床治疗骨质疏松症寻找新的理论和实验依据。