OPG/RANKL/RANK系统在风湿性疾病中的研究进展

OPG/RANKL/RANK系统是近年来发现的在破骨细胞(osteoclast,OC)分化过程中的一个重要信号传导通路,包括:RANKL(ligand of receptor-activator of NF-KB),或称为破骨细胞分化因子(osteoclast differentiatioc factor, ODF);其受体是位于破骨细胞细胞膜上的RANK(receptor activator of NF-KB);骨保护素(osteoprotegerin,OPG)是RANKL的假性受体.     

骨保护素与骨质疏松

肿瘤坏死因子家族新成员骨保护素(OPG)通过与细胞核因子κB受体活化因子(RANK)配体(RANKL)结合,抑制RANKL/RANK对破骨细胞信号转导的活化,发挥抗骨质疏松作用。OPG基因多态性与骨质疏松也存在相关性。OPG受多种激素、细胞因子和转录因子的调控,骨OPG/RANKL比率的改变在各型骨质疏松的发病中起重要作用。目前OPG已成为新的骨转换指标,但其在血清中的浓度变化和临床意义尚存在争论。由于在动物实验中利用OPG基因和蛋白治疗骨质疏松已取得一定进展,故OPG有望成为新一代的抗骨质疏松药物。     

OCIF/OPG的研究进展

破骨细胞生成抑制因子(OCIF)/骨保护素(osteoprotegerin,OPG)是一种新发现的以可溶性蛋白质形式存在的破骨细胞负性调节因子,属于肿瘤坏死因子受体超家族成员,其配基ODF/OPGL被证明是破骨细胞分化因子,OCIF/OPG可与其配基结合阻断其配基的信号下传而抑制破骨细胞生成、活化,其它骨吸收调节因子可能部分或全部通过调节OCIF/OPG生成而发挥作用.该因子的发现,为探讨骨质疏松的发病机制及其预防和治疗提出了新方向.     

降钙素对体外培养破骨细胞功能的影响

目的　观察降钙素对体外培养破骨细胞功能以及成骨细胞的骨保护素 (OPG)、细胞核因子 κB受体活化因子配基 (RANKL)的表达的影响。方法　分别用酶消化法和机械分离获得新生SD大鼠成骨细胞、破骨细胞 ,在培养液中分别加入不同浓度的降钙素 ,以抗酒石酸酸性磷酸酶 (TRAP)染色观察破骨细胞数目、形态 ,Image ProPlus图像软件分析骨片上骨吸收陷窝的数目和面积。用RT PCR方法观察成骨细胞OPG、RANKL的表达。结果　各组破骨细胞数目随着降钙素浓度增加而减少 (P <0 .0 5 )。骨片培养5天 ,吸收陷窝计数的结果显示 ,10 -14 mol/L以上浓度降钙素对破骨细胞吸收功能均有明显抑制作用 ,并呈剂量相关性。 10 -12 mol/L组陷窝面积为对照组的 49% (P <0 .0 1) ,10 -8mol/L组为对照组的 3 0 % (P <0 .0 1)。降钙素组破骨细胞OPGmRNA表达较对照组升高 ,RANKL降低 (均P <0 .0 5 )。结论　除了直接作用于破骨细胞外 ,降钙素还通过影响成骨细胞上OPG、RANKL的分泌间接调控破骨细胞功能 ,抑制骨吸收。     

胰高血糖素样肽-1及其类似物的降糖机制

破骨细胞生成抑制因子 (OCIF) /骨保护素 (osteoprotegerin ,OPG)是一种新发现的以可溶性蛋白质形式存在的破骨细胞负性调节因子 ,属于肿瘤坏死因子受体超家族成员 ,其配基ODF/OPGL被证明是破骨细胞分化因子 ,OCIF/OPG可与其配基结合阻断其配基的信号下传而抑制破骨细胞生成、活化 ,其它骨吸收调节因子可能部分或全部通过调节OCIF/OPG生成而发挥作用。该因子的发现 ,为探讨骨质疏松的发病机制及其预防和治疗提出了新方向。     

骨保护素与骨质疏松

肿瘤坏死因子家族新成员骨保护素(OPG)通过与细胞核因子kB受体活化因子(RANK)配体(RANKL)结合，抑制RANKL／RANK对破骨细胞信号转导的活化，发挥抗骨质疏松作用。OPG基因多态性与骨质疏松也存在相关性。OPG受多种激素、细胞因子和转录因子的调控，骨OPG／RANKL比率的改变在各型骨质疏松的发病中起重要作用。目前OPG已成为新的骨转换指标，但其在血清中的浓度变化和临床意义尚存在争论。由于在动物实验中利用OPG基因和蛋白治疗骨质疏松已取得一定进展，故OPG有望成为新一代的抗骨质疏松药物。     

补肾通络方对骨质疏松大鼠骨吸收的影响

目的研究补肾通络方对去卵巢骨质疏松(OP)大鼠骨代谢相关因子细胞核因子κΒ受体活化因子配体/骨保护素(RANKL/OPG)的影响。方法通过卵巢去势的方法造成大鼠OP模型,分别进行补肾通络方、补肾中药、通络药灌胃,每日1次,连续70 d。并设立阳性对照组、模型组及假手术组。实验结束后,取血、大鼠脊椎及股骨,分别进行血清学检测、骨密度(BMD)检测。通过Western印迹检测骨组织RANKL/OPG蛋白表达。结果与假手术组相比,模型组大鼠血清白细胞介素(IL)-1、IL-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α、RANKL/OPG蛋白表达均显著增加(P0. 01),BMD水平显著减少(P0. 01)。与模型组相比,给药组BMD均不同程度增加,RANKL/OPG表达均不同程度下降(P0. 05)。结论补肾通络方通过抑制RANKL/OPG蛋白表达,从而抑制破骨细胞活性,减少骨吸收。     

T细胞和B细胞对骨代谢的影响

免疫系统的T、B细胞通过影响破骨细胞的激活与分化,影响骨重建过程。Th17细胞可促进破骨细胞分化,Treg细胞可抑制破骨细胞生成,Th1/2细胞则可能具有双向作用。在不同疾病环境下,B细胞具有促进或抑制破骨细胞的作用。类风湿关节炎患者的T细胞促进破骨细胞生成,使成熟成骨细胞无法形成,导致类风湿关节炎特征性的骨丢失。绝经后骨质疏松患者T、B细胞高表达RANKL,引起破骨细胞分化增殖,雌激素可能通过抑制RANKL/RANK/OPG轴起抗骨丢失作用。     

间充质干细胞对破骨细胞形成的影响

近年来研究发现间充质干细胞(MSCs)具有组织修复及免疫抑制作用,因此用于多种自身免疫性及退行性疾病的治疗。MSCs的成骨分化功能在骨重建过程中发挥着重要作用。已有研究将MSCs注入胶原诱导的关节炎大鼠及类风湿关节炎(RA)患者的炎性关节中以进行治疗,然而,MSCs如何在关节中发挥作用尚未阐明,且关于MSCs对破骨细胞形成及骨再吸收作用的影响的研究鲜有报道。在生理条件下,MSCs可通过生成核因子κB (NF-κB)受体激活蛋白配体(RANKL)及巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)等促破骨细胞形成因子促进破骨细胞形成;但在炎性条件下,MSCs则可通过生成护骨因子(OPG)抑制破骨细胞的形成。因此MSCs具有双重作用,其对破骨细胞形成的作用取决于所处的炎性环境,这些作用有望用于骨破坏相关炎性疾病的治疗。     

骨保护素及其临床应用

骨保护素(OPG)是肿瘤坏死因子(TNF)受体家族的新成员,也被称为破骨细胞抑制因子(OCIF)(1),具有抑制破骨细胞的功能.近年来,还发现OPG在类风湿关节炎、骨质疏松、动脉粥样硬化、糖尿病、免疫系统疾病及肿瘤等疾病的治疗中临床应用广泛.     

Kruppel样因子4抑制巨噬细胞向破骨细胞分化介导平滑肌细胞钙化

目的探讨Kruppel样因子4(KLF4)在巨噬细胞向破骨细胞分化中的作用及相关机制。方法提取雄性C57BL/6J小鼠腹腔原代巨噬细胞并鉴定,将其分为对照组,NF-κB受体激动剂配体(RANKL)组,共刺激组(KLF4抗体和RANKL共刺激4 d),用抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色检测破骨细胞分化情况,用鬼笔环肽染色检测破骨细胞成熟程度;通过骨吸收陷窝实验测破骨细胞骨吸收能力;通过qRT-PCR检测破骨细胞分化相关基因表达,用钙盐染色检测血管平滑肌细胞钙化情况。结果 TRAP染色显示,TRAP阳性细胞直径约100μm,细胞核3个。共刺激组破骨细胞数量较RANKL组明显增多(P0.05)。与RANKL组比较,共刺激组破骨细胞成熟程度进一步升高、陷窝面积及数量升高(P0.05)。RANKL组较对照组相关破骨基因表达明显升高(P0.05);共刺激组较RANKL组相关破骨基因表达明显升高(P0.05),而血管平滑肌细胞钙化明显降低(P0.05)。结论KLF4抗体可促进巨噬细胞向破骨细胞转分化,进而抑制平滑肌细胞钙化。     

OPG/RANK/RANKL系统与骨折和类风湿性关节炎

骨保护素(OPG)、细胞核因子-κB受体活化因子(RANK)和RANK配体(RANKL)是偶联成骨细胞、基质细胞和破骨细胞分化、活化及生物活性的3种主要细胞因子,其形成的局部调节体系在骨代谢中起十分重要的作用。本文简要介绍了OPG/RANK/RANKL系统及该系统在骨质疏松性骨折发生中的作用,RANKL/OPG比值与骨折的关系,OPG和RANKL对骨折愈合的作用,血清OPG或RAN-KL水平与骨折的联系,OPG基因多态性与骨折关系的研究结果。另外还介绍其在类风湿性关节炎发病机制中的作用,OPG/RANK/RANKL与滑膜组织的联系,OPG治疗的相关实验进展。     

破骨细胞在类风湿关节炎骨破坏中的研究进展

慢性滑膜炎伴关节软骨和骨的破坏是类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)的基本特征,而骨的破坏直接导致畸形和伤残.目前越来越多的证据表明:破骨细胞在骨的侵蚀过程中起着核心作用.对核因子(NF)-κB受体激活剂配基(RANKL)基因或c-fos基因进行敲除,或者使用骨保护素(OPG),可以使动物模型缺乏成熟的破骨细胞,虽然局部炎症可以很严重,但是却不会发生骨的侵蚀.这些动物实验表明,炎症不一定导致骨的破坏,只有在破骨细胞存在的情况下才会发生骨的破坏.本文就破骨细胞在RA骨破坏中的研究进展作一综述.     

IL-4抑制骨吸收的研究进展

IL-4是来源于多种细胞的细胞因子,对骨吸收有明显的抑制作用.这种抑制主要是通过上调成骨细胞OPG的产生和下调RANKL表达;抑制破骨细胞分化和抑制成熟的破骨细胞功能而发挥作用.本文对IL-4与骨吸收的关系作一综述.     

Denosumab在骨破坏性疾病中的应用进展

1997年护骨素(osteoprotegerin,OPG)的发现启动了1999年OPG/细胞核因子κB受体活化因子配体(RANKL)/RANK系统的确立,骨骼通过破骨细胞(OC)的骨吸收和成骨细胞(OB)的骨形成来保持其动态平衡,OC是骨吸收的唯一细胞,它的增多或活性增强就会引起一些骨破坏性疾病[如骨质疏松症(OP)、多发性骨髓瘤骨病、类风湿关节炎(RA)的骨破坏、肿瘤骨转移导致的骨破坏等].OPG/RANKIJRANK系统已经被确认是OC骨吸收的终末效应分子[1].     

类风湿关节炎中白三烯B4间接分化破骨细胞的实验研究

目的探讨在类风湿关节炎（RA）中,白三烯B4（LTB4）能否通过促进核因子Kappa B受体激活剂配体（RANKL）的表达,起到间接分化破骨细胞的作用.方法利用RA滑膜成纤维细胞（RAFLs）和人外周血单核细胞的共培养体系,对照组2.5 ng/ml巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）刺激、实验a组2.5 ng/ml M-CSF＋10-8mol/L LTB4刺激、实验b组2.5 ng/ml M-CSF＋10-8 mol/L LTB4＋100 ng/ml骨保护素（OPG）刺激,培养3周后行抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）细胞化学染色,通过计数多核性TRAP酶染色阳性的破骨细胞样细胞,比较各组的分化破骨细胞作用.结果对照组几乎没有破骨细胞样细胞,而实验a组则出现较多的破骨细胞样细胞,实验b组则与对照组相似,几乎没有破骨细胞样细胞.结论在RA中,LTB4能够通过促进RAFLs细胞RANKL的表达来间接分化破骨细胞.     

甲状旁腺素相关肽对骨髓基质细胞中RANKL及OPG基因的表达影响

目的 研究甲状旁腺素相关肽(PTHrP)对骨髓基质细胞RANKL／OPG基因表达的影响。方法 分离小鼠骨髓细胞后，45ng／ml的PTHrP刺激，第6天时观察破骨细胞生成情况。90ng／mlPTHrP刺激贴壁鼠骨髓基质细胞3d和6d，实时荧光PCR检测破骨细胞分化因子RANKL及骨保护素OPG基因的表达情况。结果在PTHrP的刺激下，大量破骨细胞生成。骨髓基质细胞在PTHrP的刺激下，RANKI基因表达升高，OPG基因表达降低。结论 PTHrP刺激破骨细胞生成是通过上调RANKI基因表达，下调OPG基因的表达实现的。     

T淋巴细胞在雌激素缺乏状态下对破骨细胞的影响

雌激素缺乏是导致绝经后女性破骨细胞活化的重要因素。雌激素缺乏一方面可促进胸腺T细胞输出，诱导T细胞活化和增殖，导致骨髓活化T细胞增多而促进破骨细胞形成；另一方面通过促炎细胞因子进一步增强活化T细胞的破骨作用。活化的T细胞不仅表达核因子-κB受体活化因子配体（RANKL）和巨噬细胞集落刺激因子（M—CSF）等促骨吸收因子，抑制成骨细胞分化和形成，直接参与破骨过程；而且其产生的肿瘤坏死因子．仪还可与骨髓基质细胞表达的RANKL和M-CSF协同作用，增强破骨前体细胞对RANKL的敏感性，促进破骨细胞的发育和功能，引起骨形成和骨吸收的失衡，最终导致骨丢失增加。     

类风湿关节炎滑膜细胞向破骨细胞分化实验研究

目的观察类风湿关节炎(RA)滑膜组织中破骨细胞来源以及核因子κB受体活化子配体(RANKL)在诱导破骨细胞分化过程中的作用。方法取6例RA和6名正常关节的滑膜组织,用胶原酶消化法获得滑膜细胞,通过免疫磁珠法分选获得CD68+/-滑膜细胞。用外源性RANKL16μg/L、巨细胞集落刺激因子(M-CSF)25μg/L及地塞米松醋酸酯1×10-8mol/L诱导各组滑膜细胞分化。通过抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色、降钙素受体(CTR)免疫荧光检测、骨吸收陷窝形成方法鉴定破骨细胞。并在RA滑膜CD68+细胞中加入0~8ng/ml梯度浓度的RANKL,观察不同浓度RANKL对RA滑膜CD68+细胞分化的影响。结果RA滑膜CD68+细胞在RANKL诱导14d后,RA滑膜CD68+细胞组出现CTR阳性、TRAP染色阳性细胞并有骨吸收陷窝形成。RA滑膜CD68+细胞在体外经RANKL诱导后分化形成的破骨细胞功能与RANKL剂量有关。结论RA滑膜组织中前体破骨细胞来源于滑膜CD68+细胞,在体外RANKL诱导下可以分化为成熟破骨细胞。RANKL体外诱导剂量影响RA滑膜CD68+细胞分化功能。     

脂肪组织对骨代谢的调节关系

骨代谢的调节是一个复杂的过程,其本质是调节成骨细胞和破骨细胞的活动。通过破骨细胞吸收旧骨和成骨细胞形成新骨这两个相互偶联又相互制约的骨转换过程,骨组织不断地进行骨重建,以对自身进行新陈代谢~([1])。成骨细胞分泌核转录因子(NF)-κB受体活化因子配体(RANKL),破骨细胞分泌NF-κB受体活化因子(RANK)。RANKL与RANK结合后,传递信号,激活NF-κB,从而促进破骨细胞增