生物钟基因对骨改建的影响

生物体的生理、生化和行为的周期性震荡称为生物节律,由生物钟基因调控。数十种核心钟基因中,Clock和Bmal1最早被发现,并且作为整个时钟体系的起始因子。而骨再生和改建是解决当今口腔医学重要的前沿科学问题。因此本文以钟基因和骨改建两者关系为题,了解生物钟基因的基本机制,以及生物钟基因可能对骨改建造成的影响,初步探讨Clock和Bmal1基因对再生和骨改建的调控机制,总结近年来生物钟基因影响骨改建的研究进展。     

微小RNA对成骨调控作用的研究进展

] 成骨细胞的分化和功能调控需由体内多种激素和局部产生的细胞因子协同完成。miRNAs (microRNAs) 是单股非编码的 RNAs 小分子,长度在 20~24个核苷酸大小。它通过与目标 RNA 基因的特定序列结合,参与基因转录后水平的调控。研究表明,miRNA 能够调控成骨细胞、破骨细胞和软骨细胞的增殖和分化,维持骨形成和骨吸收的平衡,调控软骨的骨化,是生物器官发育和某些骨代谢疾病的重要调控因子。miRNA 的发现, 揭示了基因组非编码区域蕴涵着重要的功能。因此,利用 miRNA治疗临床骨代谢疾病和修复骨缺损具有潜在的临床应用前景。本文对 miRNA 在骨形成过程中的调控作用及其研究进展作一综述。     

铁调素及其与骨代谢的研究进展

铁调素(Hepcidin)是一类调节机体铁稳态的抗菌多肽,由HAMP基因编码,大量研究表明血清中铁的含量、骨形成蛋白(BMPs)、白介素-6(IL-6)及低氧诱导因子(HIF)等可调控铁调素的表达;最新研究表明其与骨代谢相关,铁调素可通过"铁调素-铁代谢-骨代谢"和"JAK/STAT"信号通路这两种途径影响骨代谢。该文就铁调素的生成机制及其在骨代谢中作用的相关研究进行综述。     

BMAL1基因对骨髓间充质干细胞成骨分化的调控作用

牙周炎是以牙周组织破坏为特征的感染性疾病,作为重要的牙周组织再生种子细胞,骨髓间充质干细胞在重构牙周组织结构和功能、促进牙周病好转乃至愈合方面具有重要作用,因此骨髓间充质干细胞的特性尤其是其成骨分化的相关调控机制是目前研究热点之一。BMAL1基因与骨髓间充质干细胞成骨分化等诸多生理行为的调控关系密切,有望成为牙周疾病新的治疗靶点。本文对BMAL1基因的特性以及调控骨髓间充质干细胞成骨分化的机制作一综述。     

糖酵解与骨代谢关系的研究进展

骨骼是一个动态器官，其不断通过成骨细胞介导的骨形成与破骨细胞介导的骨吸收进行骨重建，维持自身骨代谢动态平衡，保持其结构稳定。在成骨细胞与破骨细胞的生理活动中，葡萄糖源源不断地为其提供能量，保证骨代谢平衡稳定。近年来，葡萄糖代谢方式之一糖酵解被认为与骨代谢过程密切相关。糖酵解途径本身、相关酶与代谢产物均被证明参与成骨细胞与破骨细胞的分化与功能调节，影响骨代谢平衡。本文就糖酵解途径与骨代谢的关系进行综述，并期望对寻找骨代谢相关疾病潜在治疗靶点提供新的思路。     

AMPK通路介导骨代谢相关细胞自噬调控牙周炎骨稳态的研究进展

破骨细胞是体内唯一负责骨吸收的细胞,成骨细胞是体内负责骨再生的主要细胞,生理情况下,二者保持动态平衡,以维持骨稳态。过去普遍认为,骨代谢的失衡主要受相关炎症因子表达影响,但随着近年来相关研究的逐渐深入,发现自噬与破骨细胞、成骨细胞的分化、凋亡及功能关系密切。腺苷酸活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase,AMPK）是体内能量代谢的重要调节器,同时AMPK参与了调控骨代谢相关细胞的自噬及骨稳态。牙周炎是一种慢性感染性疾病,其典型的症状为牙槽骨吸收。目前在临床上如何更有效地控制牙周炎症水平及牙槽骨的吸收依然是个难题,未来针对AMPK及骨代谢相关细胞自噬水平的检测对于牙周炎的临床防治上具有一定前景。因此,本文就AMPK介导的骨代谢相关细胞自噬调控牙周炎症水平及骨稳态作一综述。     

长链非编码RNA在干细胞成骨分化中作用机制的研究进展

在骨相关疾病治疗和骨组织工程中,干细胞作为成骨细胞的主要来源发挥着重要作用.长链非编码RNA(long non?coding RNA,lncRNA)可调控细胞周期、增殖代谢及谱系分化.随着高通量测序等研究技术的发展,lncRNA被发现可广泛参与干细胞的成骨调节.miRNA海绵作用是lncRNA调控成骨最经典的机制,近年来有关RNA结合蛋白、DNA甲基化等作用机制的研究愈加深入.此外,众多经典成骨信号通路,如Wnt/β?catenin、TGF?β/Smads等在lncRNA调控成骨中的作用也逐渐被验证,两者共同展现了lncRNA在骨代谢和骨再生治疗中的潜在靶标性.本文将就lncRNA在干细胞成骨分化中的作用机制及相关信号通路做一综述.     

m6A甲基化修饰参与成骨分化调控的研究进展

N⁶-甲基腺苷(m⁶A)是真核生物中含量最丰富的表观遗传修饰,在哺乳动物生长发育和疾病控制中起着至关重要的作用。无论生理或者病理状态下,m⁶A 修饰均可以对骨骼发育重塑相关的基因表达进行精准调控,进而影响骨代谢平衡。该文总结了m⁶A修饰在成骨分化过程中的调控机制,为促进骨形成和预防治疗骨代谢相关疾病提供新思路和潜在靶点。     

神经系统对骨代谢的影响

骨代谢和骨的内稳态是由骨吸收和骨形成两个过程共同维持的。近年来,越来越多的研究发现,神经系统参与骨发育、骨代谢的调节,以及骨的修复与再生。神经系统对骨代谢的调控主要是通过其分泌的神经递质及其广泛的外周神经突触实现的。在此,我们针对神经系统如何调节骨发育和骨代谢这一问题加以综述。主要内容包括交感神经、感觉神经和中枢神经系统的作用;血清素、瘦素、P物质、降钙素基因相关肽、SEMA等神经递质的作用机制。     

叉头转录因子-1与骨代谢关系的研究进展

叉头转录因子-1（FoxO1）可调控细胞增殖、葡萄糖异生、能量代谢和氧化应激等生物学过程,近年来研究表明,其在骨重塑过程中也发挥着重要的作用,影响机体骨量。其主要通过调控成骨细胞形成新骨,破骨细胞吸收矿化骨基质和前体细胞的分化增殖,影响骨代谢过程,调控机体骨量。本文通过对FoxO1在骨代谢中的研究进行回顾,对其在骨代谢中的作用途径和机制进行综述。     

信号素家族在骨改建过程中的作用

信号素家族（Sema）是一类广泛存在于人体中的含有共同结构域的蛋白家族,参与全身重要生理或病理活动如器官形成、血管生成、免疫应答及肿瘤生长等。近年来大量体内外研究发现,Sema家族部分蛋白及其受体参与了骨改建的调节过程,通过直接影响成骨或破骨细胞的分化、迁移进而促进或抑制成骨;同时还在骨改建中的重要信号通路中起了重要作用,间接影响了骨代谢。此外,部分Sema家族蛋白的异常表达会引起不同程度的骨质疾病如骨质疏松、骨质硬化及骨量减少等。本文将从分子水平对Sema家族部分成员及相关受体在骨改建中的作用作一综述。     

降钙素基因相关肽在骨组织再生中的作用及机制

骨量不足是目前口腔种植修复中经常面临的问题,常用的骨组织再生办法有很多,如自体骨移植、生物骨粉及富血小板纤维膜的利用等,但临床效果都不是很显著.骨是一种由破骨和成骨细胞介导的处于动态代谢更新状态的组织,骨代谢受各种全身因素的影响,降钙素基冈相关肽(CGRP)是一种在人体广泛分布的神经肽,多项研究表明其在骨代谢中具有重要作用,特别是在成骨方面.其具体成骨作用及机制尚未完全清楚,一直在探讨之中,本文对此作一综述.     

脂联素对骨髓间充质干细胞的作用及其 调控机制

骨髓间充质干细胞(BMSCs)是治疗颅颌面骨疾病的研究热点,BMSCs在增殖、分化、迁徙方面的功能以及在组织环境中的存活能力决定了其骨质修复重建的质量和速度。脂联素(APN)是一种主要由脂肪组织分泌的脂肪因子,除了与脂代谢密切相关,近年来研究发现其还能通过多种途径调控BMSCs而影响成骨作用的进程,对骨—脂代谢平衡具有重要的调节作用。本文对APN的生物学特性、APN调控BMSCs增殖、成骨分化、迁徙和存活能力的作用以及相关信号通路的研究进展作一综述,为骨质疏松等骨相关疾病的预防和治疗提供新思路。     

Role of epigenetics in alveolar bone resorption and regeneration around periodontal and peri‐implant tissues

Periodontitis and peri‐implantitis are multifactorial diseases characterized by alveolar bone destruction mediated by the host response to a microbial challenge. Alveolar bone resorption mediated by epigenetics could be one of the mechanisms responsible for this destruction of alveolar bone. The relationship between epigenetic modifications and bone metabolism has been thoroughly investigated in bone remodeling, cancer, and rheumatoid arthritis, but evidence is low regarding the relationship between epigenetic modifications and alveolar bone loss related to periodontal and peri‐implant diseases. Therefore, we conducted a review of the pertinent literature based on a priori‐formulated focused questions and a screening strategy, in an attempt to comprehend the role of different epigenetic mechanisms in alveolar bone loss and to determine the current state with respect to their possible therapeutic applications in regenerative medicine. The review showed that the roles of DNA methylation, histone modifications, and non‐coding RNAs in bone loss have been investigated. The results indicate that epigenetic mechanisms can participate in periodontal and peri‐implant alveolar bone breakdown, suggesting their potential as therapeutic targets in alveolar bone regeneration. However, there is still only preliminary information regarding the possible therapeutic utility of these epigenetic mechanisms, suggesting a need for basic and translational research to assess the potential of such mechanisms in promoting alveolar bone regeneration.     

Clock gene expression in the submandibular glands

Clock genes, which mediate molecular circadian rhythms, are expressed in a circadian fashion in the suprachiasmatic nucleus and in various peripheral tissues. To establish a molecular basis for circadian regulation in the salivary glands, we examined expression profiles of clock-related genes and salivary gland-characteristic genes. Clock-related genes-including Per1, Per2, Cry1, Bmal1, Dec1, Dec2, Dbp, and Reverbalpha-showed robust circadian expression rhythms in the submandibular glands in 12:12-hour light-dark conditions. In addition, a robust circadian rhythm was observed in amylase 1 mRNA levels, whereas the expression of other salivary-gland-characteristic genes examined was not rhythmic. The Clock mutation resulted in increased or decreased mRNA levels of Per2, Bmal1, Dec1, Dec2, and Dbp, and in Cry1-/- background, Cry2 disruption also increased or decreased mRNA levels of these clock-related genes and the amylase 1 gene. These findings indicate that the Clock- and Cry-dependent molecular clock system is active in the salivary glands.     

脂联素在骨代谢中的研究进展

上颌窦侧壁开窗提升是增加后牙骨量的有效治疗方式,其成功取决于新骨的形成和植体的长期存活率。影响上颌窦侧壁开窗提升后新骨形成及植体存活率的因素有很多,例如剩余牙槽骨高度、骨窗尺寸、骨窗覆盖方式、植骨方式等。有学者认为减小骨窗面积能保留更多骨壁,而覆盖生物屏障膜或游离骨块能防止软组织侵入,对于新骨生成和提高植体存活率有一定积极作用。有学者提出将具有分化潜能的成体干细胞、生长因子替代自体骨与其他骨替代材料混合应用以促进新骨形成。有学者提出同期种植时剩余牙槽骨高度的降低或不植骨的侧壁开窗提升方式不会影响新骨形成和植体存活率,从而扩大上颌窦侧壁开窗提升的手术适应证。本文就这几个因素展开讨论。     

内源性大麻素系统与骨代谢

内源性大麻素系统是包括了内源性大麻素、大麻素受体(CB)以及相关酶的一个复杂的生理系统。近年来内源性大麻素系统与骨代谢的关系被一步步证实。大量研究发现CB-1受体及CB-2受体存在于骨细胞中，并在骨代谢的过程中起到不同的作用。其余受体包括TPRV1、GPR55、GPR119、TPRV4等，亦参与了骨代谢的过程。以anandamide和2-arachidonoylglycerol为代表的内源性大麻素以及其激动剂和拮抗剂可以通过大麻素受体的介导影响成骨细胞与破骨细胞的增殖分化及骨重塑。可见内源性大麻素系统可作为骨再生治疗的新靶点，然而目前尚无足够数量的相关临床数据，因此大麻素与骨代谢的关系值得进一步研究。