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体内AGEs对骨组织的影响 　　【中图分类号】R684.3 【文献标识码】A 【文章编号】1672-3783（2013）11-0454-01 　　【摘要】骨折愈合是一个复杂而连续的过程，其发生的本质在于骨再造过程即骨形成超过骨吸收。骨形成与骨吸收分别与成骨细胞和破骨细胞的活动直接相关。目前研究发现众多激素、生长因子和细胞因子等参与均衡这两类细胞的数量和活性， 影响骨代谢平衡， 晚期糖基化终末产物也是目前其中研究较为广泛的因子之一。除常见的糖尿病病人外，晚期糖基化终末产物随着年龄增长在体内积聚增多， 通过直接或间接的作用导致骨代谢的失衡。 　　【关键词】 晚期糖基化终末产物； 骨折愈合 　　AGEs（血清晚期糖基化终末产物（advanced glycation end products，AGEs）是在高糖环境下葡萄糖及果糖、戊糖、氧化过程中产生的抗坏血酸、高度活性羰基化合物、脂质过氧化产物等与体内多种蛋白质的氨基发生非酶促糖基化反应（此过程称Maillard反应） 产生的复杂的交叉状大分子物质。AGEs 在人类和动物的多种组织中随着年龄的增长不断的积聚，可作为研究衰老的一项重要指标[1]。 　　AGEs 的代谢是通过与巨噬细胞的特异性受体结合， 被巨噬细胞降解为小的可溶性多肽后被释放，经肾脏清除。Maillard 反应早期是糖浓度依赖性的，因此糖尿病的高血糖状态加速了糖基化反应的进程， 使得体内AGEs 升高， 继而对机体造成损害[2]。 　　AGEs的致病机理：AGEs 主要通过三种机制对机体造成损害：通过与蛋白质、脂质、核酸等大分子物质直接结合破坏其结构和功能；改变对信号转导途径的影响和酶的活性；与AGEs 受体相互作用，引发生物学效应。 　　骨折愈合是一个复杂而连续的过程，其发生的本质在于骨再造过程即骨形成超过骨吸收。骨形成与骨吸收分别与成骨细胞和破骨细胞的活动直接相关。正常情况下，AGEs是组织重建必不可少的，通过巨噬细胞释放TNF-a和IL-1、IL-6等，同时分泌蛋白水解酶，以达到清除衰老和受损伤的物质，然后将其修复的目的[3]。因此，AGEs在维持内环境稳定中起着重要作用。随着年龄的增加或者糖尿病患者体内AGEs积累，尤其是含胶原较多的组织，如皮肤和骨组织。大量的实验证实AGEs对骨组织具有一定作用。 　　1.AGEs对成骨的作用：Cortizo[4]等在AGES胎牛血清白蛋白（BSA）成骨细胞培养液中加入125工标记，观察短期，中期，长期放射性照射对成骨细胞AGES的亲和常数和最大结合量的影响，并采用免疫印迹法检测成骨细胞中是否有RAGE的表达和ERK的活化结果检测出RAGE和ERK的表达，并且在AGEs诱导的成骨细胞生物学效应中，RAGE介导成骨细胞发育的晚期阶段，而早期阶段由AGES其他受体介导提示RAGE通过介导ERK活化来影响成骨细胞活性此前，他们在AGES修饰I型胶原的成骨细胞培养液中，发现骨钙素和I型胶原的合成显著减少，指出糖基化修饰后的骨胶原能够调节发育阶段成骨细胞的增殖和分化。李健等发现，在AGEs升高的2型糖尿病大鼠模型中，IGF-1明显低于正常组[5]。 　　2.AGEs对破骨的作用：早在10年前Miyata等的动物研究利用免疫组化方法将抗-AGE 抗体标记骨组织中的AGEs，观察AGEs是否加速骨质吸收， 结果发现AGE s修饰过的蛋白可以刺激单核细胞/巨噬细胞分泌骨吸收细胞因子， 如IL- 1A、IL - 6和TNF- A。AGEs修饰过的蛋白同时还可导致新生鼠头盖骨钙的大量流失。更为严重的是， 在鼠牙本质切片上， 无论它们是正常组织还是早期被糖化过的部位， AGE修饰过的蛋白都增加了破骨细胞吸收形成的骨陷窝的数量。蔡德鸿等利用人血清白蛋白和葡萄糖恒温孵育制备人AGE s， 采用甲苯胺蓝染色和图像分析评价AGE 对破骨细胞形成骨吸收陷窝的影响， 结果发现低浓度AGE s对骨吸收陷窝的面积和数目无明显影响， 但高浓度AGEs促进骨吸收陷窝面积的扩大和数目增加， 结果提示， 大量AGE s的生成和积聚有可能通过增强破骨细胞活性， 加速骨吸收进程， 在骨再造的病理生理学过程中有着十分重要的地位。 　　3. AGEs对软骨的作用：以往研究发现，软骨内AGEs 的聚积使胶原纤维相互交叉连接增多，导致胶原网状结构弹性下降、软骨基质生物力学性能降低，致使软骨磨损加快，被认为是年龄诱发骨关节炎的主要机制。最近的研究表明，软骨内AGEs 含量增加不仅可以导致软骨细胞合成Ⅱ型胶原蛋白和蛋白聚糖的能力下降，还能促进软骨细胞促炎介质iNOS 和COX2 的释放，导致分解代谢活性增强，因此，AGEs 对软骨细胞代谢功能的影响在骨关节炎的发病过程中可能起到了更为重要的作用，相关研究结果显示