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蛇床子素对NFATc1基因表达及破骨细胞分化的影响
目的 研究蛇床子素(osthole,OST)对破骨细胞形成和骨吸收的影响,并初步分析其分子机制.方法 体外构建破骨细胞诱导培养体系,通过抗酒石酸酸性磷酸酶染色(tartrate resistant acid phosphatase,TRAP)法、骨吸收陷窝扫描电镜观察鉴定成熟破骨细胞,采用CCK-8(cell counting kit-8)法筛选无细胞毒性的药物浓度组,使用细胞骨架荧光染色法观察OST对其形态的影响.使用骨吸收陷窝甲苯胺蓝染色进行面积定量分析,并统计吖啶橙荧光染色后凋亡破骨细胞的比例,采用荧光定量PCR法测定OST对NFATc1等相关破骨基因表达的影响.结果 体外成功构建破骨细胞培养体系,通过CCK-8法筛选出10-6、10-5 mol/L两组药物浓度.OST可使破骨细胞肌动蛋白环变细,伪足和褶皱区消失.OST 0、10-6、10-5 mol/L组TRAP染色阳性数目分别为104.6±4.5、80.4±3.7、58.2±3.1,融合指数分别为(44.3±3.3)％、(20.3±0.9)％、(12.6±0.6)％,各浓度组组间比较,差异均有统计学意义(P＜0.05);该3组诱导的破骨细胞产生的骨陷窝数目为41.67± 1.16、34.01±2.65、26.33±4.16,骨陷窝面积(岬2/片)分别为1 445 942.0± 164 150.0、904 080.8±47 346.0、641 049.1±1 993.0,各浓度组组间比较,差异均有统计学意义(P＜0.05);该三组破骨细胞凋亡率分别为:26.3％、30.1％、37.2％,OST组凋亡率较对照组明显升高,且差异有统计学意义(P＜0.05),但两浓度组之间差异无统计学意义(P＞0.05).RANKL诱导后NFATc1、CTSK、MMP-9、TRAP、INTE-BETA3、C-SRC的mRNA表达量分别为空白组的2.147±0.246、30.5±1.643、43.54±2.908、9.116±0.392、6.664±0.395、4.131±0.408倍,与空白组相比表达量均明显升高,差异具有统计学意义(P＜0.01);OST干预后,各组表达量均受到明显抑制,OST组表达量与RANKL对照组相比差异也均具有统计学意义(P＜0.05).除了NFATc1外,两浓度组组间比较,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 OST可以通过调控NFATc1等破骨基因表达抑制破骨细胞的分化.
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姜黄素对骨骼系统的影响
姜黄素（curcumin）是一种姜黄属（Curcuma longa）根茎提取物，在自然界中主要以固相的酸性或中性酮式结构存在，其化学结构使其极难溶于水，具有多种药理学活性。在体外实验中，姜黄素可抑制破骨细胞增生和功能，同时亦能抑制成骨细胞增生。体内试验中，姜黄素对骨重塑的作用方向仍存争议。随着研究的深入，姜黄素对组织的作用更加明确，可能会获得更广阔的应用前景。
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绝经后血液透析患者中血清骨保护素与骨质疏松症的相关性:初步研究
骨保护素(Osteoprotegerin,简称OPG)是破骨细胞有力的抑制物,对骨代谢有重要影响.发表于<妇女健康杂志>,介绍了台湾慈济大学对血液透析患者血清OPG水平与骨密度(BMD)的相关性进行了初步研究.
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类风湿关节炎患者血清破骨细胞相关受体的临床意义
目的通过比较类风湿关节炎患者及正常人血清破骨细胞相关受体(osteoclast-associated receptor,OSCAR)水平,验证破骨细胞相关受体参与类风湿关节炎的炎症过程.方法采用ELISA方法测定类风湿关节炎患者及正常人血清中破骨细胞相关受体水平.结果类风湿关节炎患者血清OSCAR水平为(1.259±0.450)ng/ml,较正常对照组(1.754±0.426)ng/ml低.且与疾病活动性呈负相关,两组比较差异具有统计学意义(P<0.05).结论 破骨细胞相关受体参与了类风湿关节炎的炎症过程,在关节损伤及破坏过程中具有重要作用.
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CD200/CD200受体1在类风湿关节炎免疫病理机制中的作用
目的 探讨CD200/CD200受体1(CD200R1)信号轴在类风湿关节炎(RA)免疫病理机制中的作用.方法 采用免疫组化法、流式细胞仪检测RA滑膜、外周血细胞CD200/CD200R1表达水平,观察强化CD200/CD200R1信号对RA破骨细胞分化及T辅助17(Th17)细胞增殖、分化的作用.结果 RA患者滑膜及外周血CD200+(3.55%±0.24% vs.14.37%±1.54%,P<0.0001)及CD200R1+(11.19%±1.23% vs.20.57%±1.26%,P<0.0001)细胞明显低于健康对照者,经英夫利西单抗联合甲氨蝶呤治疗后,外周血CD200/CD200R1表达明显升高(P<0.0001),且CD200R1变化水平与血沉(ESR)、C反应蛋白(CRP)、疾病活动性评分(DAS28)呈负相关.细胞培养发现通过上调CD200/CD200R1信号可以抑制CD4+辅助性T细胞向Th17细胞增殖分化(46.86%±1.08% vs.54.06%±1.80%,P<0.01),促进凋亡(1.21%±0.11% vs.0.82%±0.06%,P<0.0001)、坏死(13.54%±0.31% vs.3.82%±0.19%,P<0.0001),并抑制趋化因子配体20(CCL20)-趋化因子受体6(chemokine receptor 6,CCR6)介导的Th17细胞的炎性趋化(359.30±35.25 vs.1992.00±318.00,P<0.0001).此外,强化CD200/CD200R1信号还可降低单核诱导的破骨细胞形成.结论 RA滑膜及外周血CD200/CD200R1信号存在表达与功能异常,通过调控Th17细胞及破骨细胞免疫应答,有望成为RA抗炎治疗的新靶点.
关键词： CD200/CD200R1 类风湿关节炎 T辅助17细胞 破骨细胞 -
阿仑膦酸钠治疗老年人骨质疏松的临床观察
骨质疏松是一种以骨量减低、骨微结构破坏为特征的全身性疾病,骨质疏松症患者骨脆性增加,易于发生骨折.目前研究表明,骨质疏松是由于骨代谢失衡引起的,骨保护素(OPG)和破骨细胞分化因子(ODF)在骨代谢中起着重要的调节作用.
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蛋白酶体抑制剂MG-132阻碍破骨细胞分化成熟的研究
目的 探讨蛋白酶抑制剂MG-132对破骨细胞分化成熟过程的影响. 方法分离、培养新生兔四肢长骨破骨细胞,实验分4组:对照组、MG-132 0.001 mmol/L培养组、0.01 mmol/L培养组及0.1 mmol/L培养组.于培养第2、5、8 d取细胞玻片、皮质骨片进行HE、甲苯胺蓝、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色,光镜下观察染色阳性细胞和骨片吸收陷窝,扫描电镜下观察吸收陷窝形态. 结果 (1)与对照组(第5天:46.8±3.4,第8天:34.64±4.1)比较,MG-132 0.001 mmol/L培养组、0.01 mmol/L培养组及0.1 mmol/L培养组破骨细胞计数在培养5 d后明显降低,分别为40.4±4.6(P＜0.05)、38.4±3.9(P＜0.05)、31.9±5.6(P＜0.01);(2)破骨细胞计数与蛋白酶抑制剂MG-132浓度呈负相关(r=-0.342,P＜0.01);(3)与对照组比较,MG-132 0.01 mmol/L培养组及0.1 mmol/L培养组骨片骨陷窝计数在培养第2、5、8天时,均明显减少(P＜0.05),0.001 mmol/L培养组与对照组比较差异无统计学意义. 结论 蛋白酶抑制剂MG-132可阻碍破骨细胞的分化成熟,抑制其蚀骨作用,并呈剂量依赖性.
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去卵巢大鼠骨髓源性破骨样细胞增殖、分化的改变及雌激素的影响
目的通过体外骨髓细胞培养诱导破骨样细胞(osteoclast-like cells, OLC)的形成,观察去卵巢对成年大鼠OLC形成及活性的影响以及给予雌激素后的改变. 方法 3月龄 SD大鼠分为对照组、去卵巢组及雌激素替代组.术后12周处死大鼠,取股骨分离骨髓细胞,在条件培养液中诱导其向破骨细胞分化.活体观察OLC形成情况并于培养的第6天行细胞染色,以抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色(+)、细胞核≥3个的细胞为OLC, 计数各组OLC及骨陷窝. 结果 3组中去卵巢组OLC出现早且数量[(27.75±0.92)个/玻片]明显高于其它两组 [(17.93±0.69)个/玻片和(12.81±0.61)个/玻片,P < 0.01].雌激素处理能明显抑制OLC的形成,但雌激素替代组的OLC仍多于对照组(P<0.05).骨陷窝形成的变化与OLC数量改变一致. 结论本实验结果显示大鼠去卵巢后,骨髓干细胞分化形成OLC数量明显增多,且活性增强.补充雌激素能够有效抑制OLC形成增加及其活性增强.故雌激素抑制骨吸收的机制至少部分是作用于骨髓干细胞向破骨细胞的分化.
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RGD胰岛素对人破骨样细胞骨吸收功能与机制的研究
目的以人骨巨细胞瘤中的破骨样细胞作为模型,探讨RGD(Arg-Gly-Asp)胰岛素抗骨吸收机制. 方法培养细胞作骨吸收功能观察和抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAPase)染色鉴定.分别采用原位杂交、末端标记法和粘附实验观察RGD胰岛素和蛇毒蛋白对破骨样细胞中Ⅱ型碳酸酐酶(CAⅡ)基因表达、细胞凋亡和粘附能力的影响. 结果破骨样细胞具有骨吸收功能,呈抗酒石酸磷酸酶(TRAP)阳性.RGD胰岛素和蛇毒蛋白处理后,随药物浓度升高,破骨样细胞中CAⅡ表达下降,凋亡数目增多,药物浓度为10-5、10-6和10-7mol/L时,蛇毒蛋白组细胞数分别为(179±3)、(238±11)、(351±10)个/孔,RGD胰岛素分别为(229±20)、(222±21)、(265±17)个/孔,同浓度药物组间差异均有极显著性(P＜0.001),蛇毒蛋白组内差异有显著性(P＜0.05),而RGD胰岛素组内差异无显著性.RGD胰岛素抑制破骨样细胞粘附作用随药物浓度增加明显升高,药物浓度为10-5、10-6、10-7、10-8mol/L时,其粘附破骨样细胞数目分别为(165±12)、(160±17)、(187±24)、(271±20)个/孔.与空白对照相比,除RGD胰岛素10-7mol/L组外,其余差异均有显著性(P＜0.05). 结论 RGD胰岛素同蛇毒蛋白一样,都能剂量依赖地诱导人破骨样细胞凋亡并抑制CAⅡ基因的表达.
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补肾中药对去卵巢大鼠骨髓IL-6、IL-6R基因表达及骨髓源性破骨细胞形成的影响
目的观察补肾中药对去卵巢大鼠骨髓细胞表达白介素-6(IL-6)、IL-6受体(IL-6R)、gp130基因的影响及其与骨髓干细胞诱导分化形成破骨细胞能力变化的关系. 方法健康3月龄雌性SD大鼠,随机分为假手术对照组、去卵巢组、雌激素组、中药组.取骨髓细胞作细胞培养和提取RNA.细胞培养第6天染色,以TRAP染色(+)以及胞核≥3为破骨细胞.骨髓细胞用TRIZOL提取总RNA后进行RT-PCR. 结果去卵巢组术后6周及12周,骨髓破骨细胞形成数明显多于对照组(P＜0.05),补肾中药与雌激素均能抑制破骨细胞的形成(P＜0.05).去卵巢后6周骨髓细胞IL-6和IL-6RmRNA表达显著增高(P＜0.05及0.01), 第12周时,IL-6、IL-6R基因表达虽有下降,但仍然高于对照组.补肾中药与雌激素均显示可减少上述基因过度表达,以第6周时作用显著(P＜0.05及0.01).以上各组全程未见gp130基因表达水平有明显变化. 结论本方所用补肾药物可以抑制大鼠去卵巢后骨髓IL-6、IL-6R基因过度表达,这一效应与药物抑制骨髓源性破骨细胞生成的作用密切相关.
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雌激素对大鼠去卵巢后白细胞介素-6介导的骨吸收的影响
目的观察雌激素对去卵巢大鼠骨髓细胞白细胞介素6(IL-6)、IL-6受体、gp130基因表达以及骨髓源性破骨细胞形成的影响. 方法健康3月龄雌性SD大鼠72只,随机平均分为假手术对照组、去卵巢组和雌激素组(苯甲酸雌二醇0.2 mg/kg,皮下注射,每周1次).分别于术后2、4、6、12周每组各取6只大鼠骨髓细胞作细胞培养和提取RNA.培养第6天计数破骨细胞数,第12周取左侧胫骨作骨形态计量学检测. 结果骨形态学显示去卵巢后出现骨吸收亢进,雌激素对其有抑制作用.去卵巢后2周,去卵巢组破骨细胞形成数即多于对照组(14.50±1.69 对 9.01±1.41, P＜0.05),骨髓细胞IL-6和IL-6受体mRNA表达均显著升高(P＜0.05,P＜0.01),第4～6周,上述改变达高峰,至第12周仍呈有意义增高;从2～12周,上述各指标雌激素组均明显低于去卵巢组(P＜0.05,P＜0.01).各组未见gp130基因表达水平有明显变化. 结论雌激素可以抑制大鼠去卵巢后骨髓源性破骨细胞的生成,这一效应可能与其抑制骨髓细胞在去卵巢后过度表达IL-6、IL-6受体基因有关.
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大鼠破骨细胞数量和功能的增龄性变化
目的探讨大鼠破骨细胞生物学功能的增龄变化规律. 方法 SD大鼠以月龄划分为7组:<24 h及1、3、7、12、16和18月龄组,由大鼠腰椎椎体分离破骨细胞体外培养,采用抗酒石酸酸性磷酸酶染色、吸收陷窝定量分析技术和RT-PCR等手段,比较各组大鼠破骨细胞的数量、骨吸收功能和功能酶转录水平的变化. 结果多核破骨细胞数量呈双峰样改变,峰值分别为3月龄的113～132个/孔和16月龄的106～147个/孔;细胞丰度于3月龄后开始减低,16月龄有小幅反弹,由12月龄的8%～9%升高至12%～35%;融合指数与月龄呈正相关(r=0.73～0.85,P<0.05);吸收陷窝面积3月龄后持续缩小;组织蛋白酶K、质子泵116亚基mRNA水平由3月龄峰值缓慢下调,基质金属蛋白酶9转录水平维持恒定. 结论破骨细胞数量和功能随增龄呈现阶段性特征,骨吸收存在3、16月龄的2次活跃,第2次激活的特点和机制有待进一步研究.
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破骨细胞分化因子和护骨素 mRNA在OVX小鼠骨组织的相对表达
目的研究破骨细胞分化因子(ODF)和护骨素(OPG) mRNA在OVX小鼠骨组织中的相对表达水平,探讨ODF和OPG在绝经后骨质疏松(PMO)发病中的意义. 方法将40只小鼠随机分为5组,第Ⅰ、Ⅴ组行假手术,两组小鼠分别在术后1周和5周处死;第Ⅱ、Ⅲ组行卵巢切除手术,分别在术后1周和5周处死;Ⅳ组行卵巢切除手术,术后第2天给苯甲酸雌二醇治疗,5周后处死.小鼠处死后,提取其骨组织总RNA,RT-PCR检测ODF和OPG mRNA表达水平. 结果去卵巢后Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组ODF与OPG mRNA比值(分别为1.1678±0.2873、0.8093±0.1414、0.6640±0.0935)显著增高,采用雌激素防治可使其一定程度上恢复. 结论 PMO发病中雌激素减退所导致的骨丢失与骨组织ODF和OPG的mRNA相对表达水平紊乱有关.
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核因子-κB受体的配体在动脉钙化中的作用及其意义
目的 探讨核因子(NF-κB)受体的配体(RANKL)很可能具有促破骨样细胞分化的功能,却在很多研究中显示出促钙化作用的原因. 方法 在破骨样细胞前体的培养液中加入RANKL,用光镜观察和抗酒石酸染色(TRAP染色)检测其是否能促进破骨样细胞的分化;在体内和体外两方面,用同样方法观察在钙化过程中破骨样细胞的表达情况,同时用实时定量PCR(RT-PCR)法检测此过程中伴随的RANKL及其拮抗物骨保护素(OPG)的表达情况. 结果 单独培养时RANKL对破骨样细胞分化确实有明显的促进作用,然而无论在体内或体外,正常组和钙化早期组中都没有破骨样细胞的表达,此时检测的RANKL/OPG的比值均很低.只有在钙化晚期组中发现有少量的破骨样细胞表达,此时RANKL/OPG的比值较早期明显升高,动物模型中钙化组早晚期RANKL/OPG比值分别为0.36±0.08(F=36),1.68±0.08(F=36),对照组早晚期RANKL/OPG比值均为0(均P＜0.05);细胞模型中钙化组早晚期RANKL/OPG比值分别为0.42±0.09(F=16),1.50±0.10(F=16),对照组中早晚期RANKL/OPG比值均为0(均P＜0.05). 结论 钙化过程的大部分阶段,动脉中RANKL/OPG的比值较低,致使RANKL促破骨样细胞分化的功能完全被OPG所抑制,很可能就是造成RANKL具有促破骨样细胞分化的功能却不能表现出抑钙化作用的主要原因.
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成骨细胞的增龄性改变
老年人骨质疏松症的主要原因与增龄过程中成骨细胞骨形成与破骨细胞(osteoclast, OC)骨吸收二者之间的动态平衡失调有关,其中,成骨细胞骨形成功能的衰老退行性改变是一关键因素[1].近年来随着对骨质疏松症发病机制研究与临床防治药物研究的不断深入,对增龄性成骨细胞骨形成功能减退机制的研究日益引起重视[2].成骨细胞的增龄相关改变包括形态、增殖能力、合成功能以及对各种生长因子与激素的反应能力等方面的改变.我们就这一方面的内容作一综述.
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他汀类药物抗骨质疏松作用的研究进展
骨质疏松是老年人的一种常见疾病.目前,临床应用的治疗骨质疏松的药物主要有二膦酸盐、雌激素、降钙素和选择性雌激素受体调节剂等,这些药物均通过抑制破骨细胞的骨吸收防治骨质疏松,大量的临床研究证实其能有效地保持或增加骨量,并能显著减少骨折的危险性.近,一些基础及临床研究表明,治疗高胆固醇血症的他汀类药物具有促进新骨形成的作用,是一种极具潜在应用价值治疗骨质疏松的药物.
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绝经后骨质疏松症的细胞凋亡及其调控机制
绝经后雌激素水平降低引起骨形成、骨吸收脱偶联,从而导致骨质疏松的形成已得到证实,但骨形成、骨吸收脱偶联的原因及机制尚未完全阐明,为此,近年来学者们对此进行了大量的研究.1989年Tobia较早将骨细胞凋亡概念引入骨质疏松研究领域,此后人们逐渐认识到骨细胞异常凋亡在绝经后骨质疏松发病中的重要作用,骨细胞凋亡也成为骨质疏松研究的热点[1].有资料显示骨量的保持不仅取决于破骨细胞吸收功能和成骨细胞成骨功能,还取决于凋亡对两种细胞寿命长短的改变[2].因此绝经后成骨细胞、破骨细胞的异常凋亡即成骨细胞、破骨细胞寿命改变是骨形成、骨吸收脱偶联,导致绝经后骨质疏松发生的又一重要机制.近年来有关骨局部因子对骨细胞凋亡影响的研究表明,雌激素对骨细胞凋亡的影响主要是通过骨局部因子的改变来实现的,同时也初步阐明了绝经后骨质疏松发生的机制为雌激素水平降低、骨局部因子改变、骨细胞凋亡异常.现将绝经后骨细胞凋亡及骨局部因子的调控作用进行综述.
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1,25(OH)2D3对体外培养成骨细胞骨保护素mRNA表达的影响
维生素D体内活性形式1,25(OH)2D3具有促进骨吸收及骨形成作用.其骨吸收作用通过成骨细胞介导,然而机制尚未完全清楚.骨保护素(osteoprotegerin,OPG)是近年分离出的一种因子,由成骨细胞合成和分泌,在破骨细胞的分化形成中起信号传导作用[1].我们于2000年6～12月实验观察1,25(OH)2D3对体外培养乳鼠成骨细胞OPG基因表达的影响,以探讨其对骨吸收功能的调节机制.
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类风湿关节炎患者血清神经轴突导向分子Semaphorin5A表达及其对破骨细胞分化的影响
目的 研究类风湿关节炎(RA)患者血清神经轴突导向分子Semaphorin 5A (Sema 5A)表达及其对小鼠巨噬细胞系RAW264.7细胞向破骨细胞分化的作用.方法 (1)选RA患者62例,骨关节炎(OA)患者30例,健康对照者48例,应用酶联免疫吸附(ELISA)法检测所有受试者血清Sema5A水平.(2)以不同浓度Sema 5A(0、0.5、1、2.5、5μg/ml)处理小鼠巨噬细胞系RAW264.7细胞,培养7d后行抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色,采用实时定量聚合酶链反应(PCR)检测TRAP、组织蛋白酶-K、基质金属蛋白酶-9 mRNA表达水平;(3)以5μg/ml Sema 5A处理小鼠巨噬细胞系RAW264.7细胞7d,培养基中预先加入薄骨片,显微镜下观察骨吸收陷窝个数.结果 (1)RA患者血清Sema 5A水平显著高于健康对照者和OA患者[(5.24±0.59) μg/L比(2.93±0.34)μg/L比(2.68±0.47)μg/L,P＜0.05)];抗环瓜氨酸多肽(CCP)抗体阳性RA患者血清Sema 5A水平显著高于抗CCP抗体阴性者(P＜0.05).Sema 5A水平与RA患者以C反应蛋白计算的28个关节疾病活动度(DAS28-CRP)、C反应蛋白、临床疾病活动指数(CDAI)、Sharp评分呈正相关(r值分别为0.273、0.519、0.448、0.292,P＜0.05);(2)随着Sema 5A浓度增加,TRAP染色阳性细胞数逐渐增多,5μg/ml Sema 5A作用强.Sema5A能诱导TRAP、组织蛋白酶-K、基质金属蛋白酶-9mRNA表达上调;(3)与空白比,5μg/ml Sema 5A骨吸收陷窝数增多.结论 RA患者血清Sema 5A水平显著升高,与患者的疾病活动度及骨破坏程度相关.Sema 5A可直接诱导小鼠巨噬细胞系RAW264.7细胞向破骨细胞分化.
关键词： 关节炎 类风湿 Semaphorin 5A 破骨细胞 -
女性甲状旁腺激素和骨密度的关系
甲状旁腺激素(PTH)对骨代谢具有双重作用:高浓度的PTH能抑制成骨细胞并使大单核细胞转化为破骨细胞而促进骨吸收,引起骨丢失,导致骨密度(BMD)降低[1];小剂量间歇注射PTH可刺激成骨细胞形成新骨,促进皮质骨形成,增加骨力学强度[2].我们测定了20～80岁健康女性血清完整PTH(PTH1-84)浓度,以探讨生理状态下血清PTH水平与BMD的关系.
