白癜风公益献礼 http://pf.39.net/bdfyy/bdfyc/171121/5863544.html脊柱周围韧带、关节囊等组织纤维化及异位骨化,是导致强直性脊柱炎(AS)患者脊柱和关节强直致残的直接原因。研究异位骨化机制,对提高AS临床疗效及预防残疾具有重要临床意义。那么AS异位骨化有哪些相关细胞因子呢?
在AS的异位骨化过程中,多种细胞因子直接或者间接参与了骨形成发生及发展的调节。目前研究比较明确的有Noggin蛋白、DKK、转化生长因子-β、骨形态发生蛋白、碳酸酐酶1、血管内皮生长因子、结缔组织生长因子等。
Noggin:Noggin是由人类NOG基因编码的一种二聚体糖蛋白,通过与转化生长因子超家族的配体结合,从而阻断其与相应受体结合,抑制骨代谢信号传导,减少新骨形成。目前Noggin蛋白的研究重点是对骨形态发生蛋白(BMP)的抑制作用,通过影响AS骨代谢的信号通路,使成熟状态的成骨细胞凋亡,抑制骨赘形成。体外研究结果显示Noggin蛋白使BMP-2诱导的人类成骨细胞钙沉积减少,碱性磷酸酶活性显著降低,成骨细胞基因、骨桥蛋白、骨钙素等相关因子水平均降低。
DKK-1:Dickkopf-1(DKK-1)是一种分泌蛋白,是骨代谢信号通路的抑制因子,通过与低密度脂蛋白相关蛋白5/6(LRP5/6)、Kremen1/2形成三聚体,减少细胞膜上信号传导所需的受体数量,快速阻断信号向胞内传递,进而减少骨形成。有研究表明高水平的DKK-1是避免骨赘形成的保护因素。
TGF-β:转化生长因子-β(transforminggrowthfactor-β)是一组调节细胞生长和分化的细胞因子,具有使正常成纤维细胞的表型发生转化的能力。在AS的异位骨化过程中,其促进成纤维细胞向成骨细胞转换,使骨细胞增殖分化、促进骨形成。同时TGF-β能上调韧带细胞结缔组织生长因子(CTGF)的表达,间接促进成骨分化。
BMP:骨形态发生蛋白(bonemorphogeneticprotein,BMP)是发现的第一个能够诱导异位骨化的蛋白,是骨形成的重要活性物质。BMP具有诱导成骨和促进成骨细胞分化的能力,能够诱导间充质细胞和成纤维细胞转化为不可逆的骨系细胞。在BMP家族中,BMP-2是活性最强且能单独诱导成骨的因子。BMP-2在骨形成早期使未分化的间质细胞向骨形成中心聚集,使成纤维细胞、成肌细胞和骨髓的基细胞分化为骨系细胞。BMP在骨骼以外部位诱导产生软骨和骨组织,最终形成异位骨化。
CA1:碳酸酐酶1(carbonicanhydrase1,CA1)在生物矿化和新骨形成方面起到一定作用,相关体外试验表明CA1可促进钙的沉积导致新骨形成。其机制是CA1可水化二氧化碳,生成碳酸氢根,碳酸氢根与钙离子结合,产生碳酸钙沉淀,从而加速骨钙化过程。有研究表明,在使用CA抑制剂醋甲唑胺治疗后,AS患者的异位骨形成在影像学上有改善,表现为关节面较前清晰,异常的钙沉积减少。
VEGF:血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)有促进成骨作用。VEGF与血管内皮细胞膜上受体结合,增加细胞内钙离子浓度,促进血管内皮细胞增生和血管生长,生成的血管保证了骨化过程中骨细胞代谢和增殖,从而加速骨赘形成,因此血管增生可看作骨化启动的标志。近年研究表明,低氧可以促进VEGF表达,VEGF高表达促进内皮细胞分泌BMP,BMP诱导未分化的间充质细胞形成软骨细胞,促进新骨形成。
CTGF:结缔组织生长因子(connectivetissuegrowthfactor,CTGF)是一种富含半胱氨酸的多肽,能促进细胞外基质合成,参与机体组织修复,在组织纤维化过程中起到重要作用。CTGF能促进软骨增殖分化以及再生、促进软骨细胞外基质合成、修复损伤的软骨。成骨细胞中的TGF-β1能诱导CTGF表达,CTGF过度表达可增加Ⅰ胶原的合成,而胶原是钙盐沉积的基础。
来源:《中国骨质疏松杂志》年10期
作者:聂蕊李涯松
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