骨質疏松的基礎研究進展

醫(yī)案日記 2023-06-19 10:43:27

骨質疏松的基礎研究進展

Wnt信號通路

有關成骨細胞(OB)的研究,側重于Wnt信號通路及相關節(jié)點的特征及功能

。Wnt是一組可分泌的蛋白家族,體內許多器官和組織都能分泌Wnt。成骨細胞分泌的Wnt通過自分泌和旁分泌對骨發(fā)育和骨量維持起重要作用

。因而,通過Wnt信號通路研究,可能找到而且已經找到新的促成骨藥物(如Sclerostin抗體)

。

Wnt分子迄今被發(fā)現有多種形式(Wnt-1到Wnt5a),其受體為1個7次跨膜大分子(發(fā)卷樣蛋白),低密度脂蛋白受體相關蛋白5和6(LRP5/6)是Wnt共同受體

。Wnt與受體/共同受體結合后的信號通路極其復雜,可分為經典途徑[通過Wnt/β-catenin(β-連環(huán)蛋白)]和非經典胞內途徑(Wnt/Ca2+和Wnt/平面細胞極化PCP)。

基因對骨代謝的影響

有學者報告,將LRP6基因在成骨細胞中條件性敲除,小鼠骨量明顯減少,伴成骨功能降低和骨吸收增加,首次證明了LRP6對骨代謝的調節(jié)作用

。

LRP5突變依突變位點位置不同,既可以減少骨量又可以增加骨量,庫伊(Cui)等將G171V和A214V突變引入小鼠體內成骨細胞,觀察到小鼠皮質骨和松質骨骨量增加,證明人體的LRP5之G171V突變伴隨的高骨量是由成骨細胞自身造成,不一定是全身系統(tǒng)性作用

。

跨膜蛋白Kremen可與LRP5/6結合,其在骨中的功能尚不清楚。Saito等將 Kremen1或Kremen2基因分別敲除未見到小鼠骨量變化,這兩種基因同時被敲除才顯示骨量增加,說明這兩個亞單位功能基本上可以互相代償,該復合體的生理功能是抑制Wnt/β-catenin信號通路

。舒爾策(Schulze)等建立的成骨細胞過度表達Kremen2小鼠模型顯示骨量極度減少,骨形成速度極度減慢伴破骨細胞數目顯著增加,進一步肯定了該復合體的功能。

重組人甲狀旁腺激素(PTH)已用于臨床治療骨質疏松,但其機制尚不清楚

。旺(Wan)等報告,PTH促成骨的機制之一,是促進體內OB中β-連環(huán)蛋白的表達,但該作用不是通過Wnt,而是通過PTH1R與LRP5/6結合,促進LRP5/6磷酸化而導致的。PTH還抑制骨陷窩細胞(Ocy)中Sclerostin表達,這也有助于OB中經典Wnt信號通路的活動增強,因為Sclerostin抑制成骨細胞Wnt通路

。

細胞因子及蛋白質調節(jié)骨吸收

破骨與繼發(fā)的成骨活動如何偶聯(lián)一直令人費解,麥格雷戈(McGregor)等發(fā)現破骨細胞分泌的細胞因子Cardiotrophin-1(CT-1)在體內既促進破骨也促進成骨活動,被認為是偶聯(lián)因子,它通過gp130和白血病抑制因子(LIF)發(fā)揮作用

。已公認破骨細胞通過溶酶體的胞吐作用將酸性水解酶釋放到骨表面而吸收骨基質,實際情況相當復雜

。趙(Zhao)等通過質譜分析發(fā)現,溶酶體中包含許多蛋白,這些蛋白都可能調節(jié)骨吸收活動,為進一步開發(fā)破骨細胞抑制劑奠定了基礎。

有學者在體外研究中發(fā)現,人體來源的破骨細胞能分泌許多促血管生成因子,并觀察到能促進微血管形成,該結果帶來一個假說:關節(jié)炎區(qū)和腫瘤骨轉移區(qū)的破骨細胞增多可能有助于血管形成

。