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RANKL/RANK/OPG通路在牙周病进程中的免疫机制研究
随着国民对口腔健康的日益重视,伴有牙周疾病而寻求治疗的患者随之增加.RANKL/RANK/OPG通路在牙周炎症发生过程中对牙槽骨有不可代替调节作用,其中RANKL、OPG作为骨改建中主要调控蛋白,能较为精确地反映牙周免疫系统概况.本综述从牙周病治疗过程中RANKL/RANK/OPG通路的免疫表达角度探讨其对牙周炎患者治疗过程中的影响.
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OPG、RANKL在大鼠牙周炎联合血管钙化龈沟液的表达和意义
目的 研究血清中骨保护素(OPG)和核因子-kB受体活化因子配体(RANKL)在牙周炎联合血管钙化大鼠龈沟液(Gingival crevicular fluid,GCF)中的表达及其作用.方法 按照相应的方法建立矛周炎、血管钙化及牙周炎联合血管钙化动物模型,采用ELISA法检测龈沟液中OPG、RANKL的表达.结果 牙周炎、血管钙化及联合组龈沟液中OPG、RANKL及RANKL/OPG比值与对照组比较,差异有统计学意义(P＜0.05);联合组与牙周炎、血管钙化组比较,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 OPG、RANKL在牙周炎与血管钙化关系中有一定作用.
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DMSO对人牙周膜成纤维细胞表达RANKL的研究
目的 研究二甲基亚砜(DMSO)浓度对人牙周膜成纤维细胞(HPDLF)中细胞核因子κB受体活化因子配体(RANKL)表达的影响.方法 采用组织块法,在体外培养人牙周膜成纤维细胞系.以不同浓度(0、0.05%、0.1%、0.2%)的DMSO作用牙周膜成纤维细胞1h.采用RT-PCR法检测RANKL的mRNA相对表达量.结果 人牙周膜成纤维细胞中RANKL的mRNA相对表达量与DMSO浓度呈正相关性.结论 DMSO能够促进人牙周膜成纤维细胞表达RANKL.
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配体RANKL-受体RANK信号在前列腺癌细胞生存和转移中扮演重要角色
目的:前列腺癌在病情加重期和疾病晚期普遍发生的骨转移已成为当代医学治疗的一大难题和研究热点.愈来愈多的证据显示,破骨细胞和成骨细胞共同参与了前列腺癌的骨转移,调节破骨细胞和成骨细胞的细胞因子影响前列腺癌细胞的发展与转移.RANKL-RANK信号在破骨细胞的形成、分化、存活及骨的改建中发挥着不可缺少的重要作用.本实验对配体RANKL在前列腺癌细胞和成骨细胞中表达、产生,受体RANK在前列腺癌细胞中的表达、产生,以及配体RANKL促进前列癌细胞的增殖、侵袭活动进行了研究.方法:本研究采用了细胞培养,条件培养基(Medium Conditioning),反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR Analysis),Western Blot分析,增值分析(Proliferation as-say),迁移分析(Migration assay)以及荧光报告基因分析(Luciferase reporter assay)等方法.结果:受体RANK在多数前列腺癌细胞中表达,而在正常的前列腺上皮细胞中无表达.前列腺癌细胞可刺激成骨细胞产生配体RANKL.外加配体RANKL或与成骨细胞共培养可刺激前列腺癌细胞的增殖与迁移,而这种作用是通过信号系统传递的.结论:配体RANKL-受体RANK信号在前列腺癌细胞生存和转移中扮演不可缺少的重要角色,为前列腺癌等的骨转移治疗和研究开辟了一条新途径.
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基于RANK/RANKL/OPG系统探讨阳和汤对阳虚证乳腺癌骨转移裸鼠模型的影响
目的 探讨阳和汤对阳虚证乳腺癌骨转移裸鼠模型的影响及其相关机制.方法 将70只裸鼠随机分为空白对照组(NS组),阳虚骨转移组(YG组),阳虚骨转移+唑来膦酸组(YGZ组),阳虚骨转移+阳和汤等临床剂量组(YGY组),阳虚骨转移+阳和汤2倍临床剂量组(YG2Y组),骨转移+唑来膦酸组(GZ组),骨转移+阳和汤等临床剂量组(GY组)7组.肌注氢化可的松建立阳虚证裸鼠模型;再将NS组以外的所有裸鼠左心室注射乳腺癌细胞MDA-MB-231悬液建立裸鼠骨转移模型;YGY、YG2Y、GY组造模后第5天开始中药煎剂灌胃干预,YGZ、GZ组于造模后第5、7、9、12、14、16、19天腹腔注射唑来膦酸,YG组造模1周后灌胃蒸馏水.用药20天后对裸鼠进行X线摄像、影像学评分、病理组织观察,取骨转移组织进行RT-PCR和Western-blot检测骨保护素(osteoprotegerin,OPG)、核因子κB受体活化因子配体(receptoractivator of nuclear factor-κB ligand,RANKL)的基因及蛋白表达量.结果 阳和汤能在一定程度上改善裸鼠模型的生存质量(P＜0.05),抑制骨转移,治疗骨转移引起的溶骨性骨质破坏(P＜0.05),并能明显增加裸鼠OPG的表达(P＜0.01)、抑制RANKL的表达(P＜0.01).结论 阳和汤等临床剂量能有效治疗阳虚证乳腺癌骨转移,其可能机制是通过增加OPG的表达、抑制RANKL的表达,从而抑制乳腺癌骨转移的发展.
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木豆素通过阻碍破骨细胞形成预防骨质疏松症
目的:探讨木豆素单体对骨质疏松症(OP)等类溶骨性疾病的防治作用及具体机制.方法:提取并培养小鼠BMM和RAW264.7细胞,进行MTS、TRAcP染色、荧光素酶基因报告、PCR、Western blot、ROS清除、钙离子震荡等体外实验;建立OVX小鼠模型,观察Micro-CT形态学,HE、TRAcP染色等组织形态学试验,探讨木豆素预防OVX小鼠的骨丢失作用;后通过木豆素胶囊治疗40例OP患者(时间0.5-1.1年),观察治疗前后患者骨密度的改变情况.结果:木豆素可抑制RANKL诱导的破骨细胞形成和骨吸收;抑制破骨标志基因以及NF-κB和NFAT通路上下游中的蛋白表达水平.另外,还可抑制活性氧(ROS)以及钙离子震荡反应.此外,通过小鼠卵巢切除动物模型实验,发现木豆素能够扭转由卵巢切除术引起的骨丢失,实验组Micro-CT见骨量增加、TRAcP染色中破骨细胞减少、HE染色中骨量增多等表现.临床研究发现,木豆素胶囊可改善OP患者的骨密度(P＜0.01).结论:木豆素通过抑制RANKL诱导的破骨细胞形成和破骨细胞的功能来减少OVX小鼠的骨丢失,从而预防骨质疏松.
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葛根素对破骨细胞形成以及成骨细胞OPG/RANKL mRNA表达的影响
目的:观察葛根素对破骨细胞的形成以及成骨细胞OPG、RANKL mRNA表达的影响.方法:通过培养小鼠破骨前驱细胞RAW 264.7诱导产生破骨细胞,在培养液中分别加入葛根素(10-5、10-6、10-7mol/L),利用TRAP染色观察破骨细胞形成数目.通过培养小鼠成骨细胞MC3T3-E1,在培养液中加入葛根素(10-6mol/L),利用RT-PCR方法观察成骨细胞OPG、RANKL mRNA的表达.结果:葛根素组破骨细胞形成数目随着葛根素浓度增加而显著减少(P＜0.05).与空白对照组比较,葛根素组成骨细胞OPG mRNA表达升高,但差异无统计学意义,RANKL mRNA表达降低(P＜0.05),OPG/RANKL mRNA升高.结论:葛根素能够直接抑制破骨细胞形成和上调成骨细胞OPG/RANKL mRNA表达而间接地调控破骨细胞,可能是葛根素抗骨吸收作用的重要细胞分子机制.
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巴戟天对卵巢切除所致大鼠骨质疏松症的治疗作用及机理探讨
目的:探讨巴戟天对卵巢切除所致大鼠骨质疏松症的治疗作用及其机理.方法:将60只雌性Wistar大鼠随机分为5组,即空白对照组、假手术组、模型组、阳性对照组和巴戟天组,每组12只.摘除大鼠双侧卵巢1个月后,灌胃给予巴戟天水煎剂,给药3个月.采用骨组织形态计量学的方法对大鼠胫骨不脱钙骨切片进行形态计量；采用免疫组化方法检测OB和MSC OPG、RANKL的蛋白表达.结果:与模型组比较,巴戟天组大鼠胫骨TBV％显著增高,TRS％以及TFS％、MAR明显降低,同时OB、MSC RANKL蛋白表达皆显著降低.结论:巴戟天对卵巢切除所致的大鼠骨质疏松症具有一定的治疗作用,能抑制OB和MSC RANKL的蛋白表达,是其能够治疗骨质疏松症的机理之一.
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杜仲、千年健对去卵巢大鼠骨质疏松症的治疗作用及其机理探讨
目的:探讨具有温补肾阳作用的单味中药杜仲、千年健对去卵巢所致大鼠骨质跳松症的治疗作用及其机理.方法:将72只雌性Wistar大鼠随机分为空白对照组、假手术组、模型组、阳性对照组、杜仲组以及千年健组6组.给药3个月后,采用骨组织形态计量学方法对不脱钙骨切片进行形态计量,免疫组化和原位杂交法检测大息怒胫骨OR和MSC OPG、RANKL蛋白及其mRNA表达.结果:与模型组相比.杜仲组、千年健组胫骨TBV%显著增高,TRS%明显降低,千年健组TFS%、MAR、OSW明显降低,杜仲组无显著性变化;千年健组OB和MSC OPG蛋白及其mRNA的表达显著升高,RANKL蛋白及其mRNA表达明显降低;杜仲组OB和MSC RANKL蛋白及其mRNA表达明显降低.结论:千年健不仅可以增加OB和MSC OPG蛋白及其mRNA表达,还能抑制RANKL蛋白及其mRNA的表达,而杜仲是通过抑制OB和MSC RANKL蛋白及其mRNA表达达到治疗骨质硫松症作用的.
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"肾主骨"的机理研究——左归丸含药血清对破骨细胞分化调控因子OPG、RANKL蛋白表达的影响
目的:通过观察左归丸含药血清对破骨细胞分化调控因子OPG和RANKL表达的影响,探讨肾主骨的机理.方法:体外分离、培养成骨细胞(OB)和破骨细胞(OC),实验分为两部分:(1)左归丸含药血清对OC所致骨吸收陷窝面积的影响;(2)左归丸含药血清对成骨细胞OPG、RANKL表达的影响,采用免疫细胞化学染色法,检测成骨细胞OPG、RANKL蛋白的表达.结果:(1)在培养的第7天,OC+OVX含药血清组骨吸收陷窝面积与OC+OVX血清组相比,显著减少,但仍明显大于OC+正常血清组.OC+OB+OVX含药血清组与OC+OB+OVX血清组相比,明显减小,而与OC+OB+正常血清组比,无显著性差异.与OC+OVX血清组相比,OC+OB+OVX血清组骨陷窝面积显著增大;而OC+OB+OVX含药血清组与OC+OVX含药血清组相比,骨陷窝面积明显减小;(2)OB+OVX含药血清组与OB+OVX血清组相比,成骨细胞OPG蛋白的表达明显上调,RANKL蛋白的表达明显下调;而与OB+正常血清组相比,无显著性差异.结论:左归丸含药血清可通过调节破骨细胞分化调控因子OPG、RANKL的表达来实现对破骨细胞的抑制作用,这也提示中医的"肾"可通过对OPG、RANKL的调节而达到"主骨"的作用.
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山药对卵巢切除大鼠骨质疏松症的治疗作用及其机理探讨
目的:探讨山药对卵巢切除所致大鼠骨质疏松症的治疗作用,并通过观察其对OB和MSC OPG、RANKL蛋白及其mRNA表达的影响,探索其作用机理.方法:将60只雌性Wistar大鼠随机分为5组,即空白对照组、假手术组、模型组、阳性对照组和山药组,每组12只.摘除大鼠双侧卵巢1个月后,灌胃给予山药水煎剂,共给药3个月.采用骨组织形态计量学的方法对大鼠胫骨不脱钙骨切片进行形态计量;采用免疫组化和原位杂交的方法分别检测OB和MSC OPG、RANKL蛋白及其mRNA的表达.结果:与模型组比较,山药组大鼠胫骨TBV%显著增高,TRS%以及TFS%、MAR、OSW和mAR均明显降低;同时OB和MSC OPG蛋白和mRNA表达皆显著增高,而RANKL蛋白和mRNA表达皆显著降低.结论:山药对卵巢切除所致的骨质疏松症具有明显的治疗作用,能促进OB和MSC OPG的表达并抑制RANL的表达,是其能够治疗骨质疏松症的机理之一.
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Wnt/β-catenin信号途径抑制Raw264.7分化
目的 了解Wnt/β-catenin信号途径对小鼠单核/巨噬细胞Raw264.7的分化调控.方法 将细胞分为4组:阴性对照组(即空Raw264.7组)、实验对照组(即感染Ad-GFP组)、阳性对照组(即50 ng/mL RANKL诱导组)和实验组(即感染Ad-β-catenin组).分别给予上述4组处理因素后常规细胞培养3、6和9d提取细胞总RNA,荧光定量real-time (RT-PCR)检测核因子受体(RANK)、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)、组织蛋白酶K(Cathepsin K)及金属蛋白酶-9(MMP-9)mRNA的表达,再于同样处理因素培养6d通过酒石酸抗酸性磷酸酶(TRAP)染色观察Raw264.7的分化情况;Western blot检测TRAP、Cathepsin K蛋白的表达.结果 RT-PCR检测Ad-β-catenin组能下调RANK、TRAP、Cathepsin K和MMP-9 mRNA的表达;TRAP染色显示50 ng/mL RANKL诱导组能成功诱导Raw264.7成多核细胞,空白组和Ad-GFP组有个别多核细胞,Ad-β-catenin组为单核细胞;Western blot检测显示Ad-β-catenin组TRAP、Cathepsin K蛋白表达降低(P＜0.05).结论 Wnt/β-catenin信号途径能抑制RAW264.7分化成熟为破骨细胞.
关键词： Wnt/β-catenin RAW264.7 RANKL TRAP -
硼替佐米联合双膦酸盐对多发性骨髓瘤骨代谢指标的影响及意义
本研究旨在探讨双膦酸盐联合不同化疗方案对多发性骨髓瘤患者骨代谢指标血清Dickkopf-1(DKK-1)、核因子NF-κB配体受体激活蛋白(RANKL)的影响,证实硼替佐米联合双膦酸盐对溶骨性骨病的治疗作用.43例初治及难治复发患者分为2组,硼替佐米联合唑来膦酸治疗组23例(A组),传统化疗联合唑来膦酸治疗组(B组)20例.应用酶联免疫吸附试验(ELISA法)检测DKK-1和RANKL浓度.结果表明,A组治疗前、后血清DKK-1中位水平分别为43.2和30.4 μg/L(P ＜0.05),而B组治疗前、后血清DKK-1中位水平分别为45.6和40.9 μg/L(P＜0.05).A组与B组相比,治疗前DKK-1浓度差异无统计学意义(P＞0.05),治疗后A组DKK-1浓度明显低于B组(P＜0.05).A组治疗前、后血清RANKL中位水平分别为0.83 pmmol/L和0.45 pmmol/L,差异有统计学意义(P＜0.05);而B组治疗前、后血清RANKL中位水平分别为0.79 pmmol/L和0.65 pmmol/L,差异有统计学意义(P＜0.05).A组与B组相比,治疗前DKK-1浓度差异无统计学意义(P＞0.05),治疗后DKK-1浓度明显低于B组(P＜0.05).结论:硼替佐米联合双膦酸盐明显减低MM患者血清DKK-1、RANKL水平,对MM溶骨性骨病有一定的治疗价值.
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核因子-κB受体激活因子配体基因多态性与类风湿关节炎易感性的研究
目的 研究中国汉族人群中核因子-κB受体激活因子配体(receptor activator of NF-κB ligand,RANKL) rs7984870基因多态性与类风湿关节炎(RA)发生危险因素关系.方法 采用以医院为基础的病例-对照研究,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱( matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)技术分析214例RA患者和478例对照RANKLrs7984870 C＞G基因多态性,计算各种基因型的RA发生风险及其95%可信区间.结果 RANKL rs7984870 C＞G基因3种基因型CC、CG和GG在RA组和对照组的频率分别为27.3% (CC)、51.2% (CG)、21.5% (GG)和25.3% (CC)、49.1% (CG)、25.7% (GG),Logistic回归发现与携带RANKL rs7984870 CC基因型的个体相比较,携带RANKL rs7984870 GG等位基因型与RA的发病风险无明显相关(OR=0.78,95% CI=0.49 ～ 1.24).结论 RANKL rs7984870基因多态性可能不是RA发生的危险因素,需要进一步研究证实.
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低频振动对骨髓基质细胞成骨能力影响及机制的研究
目的 了解低频振动对骨髓基质细胞(BMSCs)成骨能力及其OPG基因、RANKL基因表达的影响.方法 分离、培养10周龄雌性SD大鼠BMSCs,随机分为静止培养对照组和振动组,振动组于培养的第11天开始接受振动干预7 d;振动结束后对两组BMSCs的增殖、碱性磷酸酶(ALP)、钙化结节及OPG mRNA、RANKL mRNA进行检测.结果 振动组BMSCs增殖能力较对照组明显提高(P＜0.05),但ALP活性、钙化结节无明显改变.振动组BMSCs OPG基因表达明显上调(P＜0.05),RANKL基因表达无明显变化.结论 低频振动可促进BMSCs的增殖,可能与其促进OPG基因表达上调有关;但未发现能使BMSCs成骨能力出现明显改变.
关键词： 低频振动 骨髓基质细胞(BMSCs) 成骨能力 OPG RANKL -
脊髓损伤继发骨质疏松大鼠骨髓基质细胞OPG、RANKL基因表达特点
目的:了解脊髓损伤继发骨质疏松大鼠骨髓基质细胞成骨能力及其OPG、RANKL基因表达的特点,以探索脊髓损伤继发骨质疏松发病机制.方法:60只SD大鼠按体重随机分为6组,对20只采用脊髓横断法在T10处横断脊髓制作完全性SCI模型,分为SCI 6周和12周组;20只在同水平处切断棘突、椎板制作假手术对照组(sham),分为Sham 6周和12周组;另20只分为正常6周和12周对照组.分别在SCI后6周和12周时取材,行骨髓基质细胞培养,并检测其成骨能力及OPG、RANKL基因表达.结果:脊髓损伤6周、12周时,大鼠骨髓基质细胞成骨能力无明显变化,其OPG基因表达无明显改变;脊髓损伤6周时,其RANKL基因表达和RANKL/OPG明显升高.结论:骨髓基质细胞RANKL基因表达和RANKL/OPG升高可能是脊髓损伤后早期大鼠发生骨质疏松的主要原因.
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吗啡对小鼠骨癌痛模型破骨细胞相关因子RANKL表达的影响
目的:建立小鼠骨癌痛模型,并给予吗啡处理,观察破骨细胞相关因子RANKL的表达,探讨痛觉过敏产生的机制.方法:建立雄性小鼠股骨癌痛模型,自造模后第1天起每天测量机械痛敏阈值,在第7天分别按每天给予吗啡20,10,3和1 mg/kg将模型随机分为癌痛Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ四组(n=8).利用RT-PCR和免疫组化法分别检测RANKL mRNA的表达和RANKL蛋白的表达.结果:第7天癌痛各组与对照组相比疼痛阈值有显著降低(P＜0.05),应用吗啡后前4天疼痛阈值与对照组无差异,后3天癌痛Ⅰ组与对照组相比疼痛阈值降低有显著差异(P＜0.05);癌痛各组随吗啡剂量增加RANKL表达增加,癌痛Ⅰ、Ⅱ组与对照组相比有显著性(P＜0.05).结论:RANKL可能与痛觉过敏的产生有关系.
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RANKL与骨代谢
核因子κB受体活化因子配基(receptor activator of NF-κB Ligand, RANKL) 是一种Ⅱ型跨膜蛋白,是目前发现的惟一具有诱导破骨细胞分化、发育、发挥功能的因子.NF-κB受体激活子(receptor activator of NF-κB,RANK)是一种Ⅰ型跨膜蛋白,是RANKL的惟一受体,是RANKL发挥功能的关键.骨保护蛋白(osteoprotegerin,OPG)是一种分泌型糖蛋白,与RANKL竞争性与RANK结合抑制骨吸收、促进骨形成.近年来通过许多对RANKL的研究发现,它不仅在骨质疏松症的发病中起重要作用,而且也在骨代谢过程中受多种因素影响,并为骨质疏松症及其他骨骼疾病的治疗开辟了广阔的前景.
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Calpain及抑制剂对小鼠破骨细胞分化的作用
目的 探讨Calpain及其抑制剂Calpastatin能否抑制核因子-κB活化受体配体(receptor activatorof NFκB ligand,RANKL)诱导的小鼠破骨细胞分化.方法 体外培养小鼠RAW264.7细胞,在诱导组分别加入不同浓度的RANKL(0、20、50、70、100ng/mL),并另设抑制剂组加入RANKL 50ng/mL和Calpastatin50 nmol/L,共同诱导分化6 d至破骨细胞分化成熟.第2天应用荧光定量分析试剂盒分析各组Calpain活性,并在第6天应用抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)染色和骨凹陷分析方法(pitformation assay)比较各组破骨细胞分化程度的差异.结果 Calpain活性随RANKL剂量的增加而递增(P<0.05),其活性分别与TRAP阳性细胞数和骨凹陷面积呈正相关,相关性具有统计学意义(P<0.05).Calpastatin抑制剂组与单纯RANKL 50ng/mL诱导组相比,TRAP阳性细胞数和骨凹陷面积均显著降低,差异具有统计学意义(P<0.05).结论 Calpain是小鼠RAW264.7细胞中RANK L诱导的破骨细胞分化过程中的关键因子,使用Calpastatin抑制Calpain活性可以有效抑制RANKL诱导的破骨细胞分化.Calpain可能成为抑制破骨细胞分化和骨质破坏的新型治疗靶点.
关键词： calpain 破骨细胞分化 RANKL RAW264.7细胞 骨凹陷 -
携带人护骨素基因的腺相关病毒在关节炎大鼠膝关节转导的初步研究
护骨素(OPG)是一种分泌型糖蛋白和缺乏跨膜结构域的肿瘤坏死因子受体超家族成员,主要通过与NF-кB受体活化因子配体(RANKL)结合而发挥骨保护作用.OPG不仅抑制破骨细胞生成,还抑制破骨细胞的骨吸收功能.各种上游因子如甲状旁腺激素、前列腺素、TNF、IL等终均通过改变RANKL/OPG的比率而发挥作用,血清RANKL/OPG对早期类风湿关节炎的骨破坏具有预测作用[1].
