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骨破坏机制的研究进展

OPG/RANKL/RANK系统信号通路对调节破骨细胞分化与骨吸收过程中

具有至关重要的作用。作为破骨细胞形成、分化和骨吸收调节的关键调节物

OPG/RANKL/RANK系统信号通路，在骨质疏松、骨硬化病、类风湿性关节炎、

Paget’s病、牙周病以及口腔正畸牙移动等生理或病理过程的相关研究也取得了

很大的发展。

标签：骨破坏；骨保护素；核因子κB受体活化因子配体；核因子κB受体

活化因子

1OPG在骨破坏机制中的作用

OPG是1997年发现的肿瘤坏死因子(TNF)受体家族的新成员，称为“骨保护

素”，由401个氨基酸组成的可溶性糖蛋白，它是骨代谢重要负调控因子之一［1］。

除外周血淋巴细胞以外的所有人体组织中都有OPGmRNA表达,在小鼠以肾脏

中含量最高，OPG表达受许多因素的调控，体内一些激素和细胞因子均影响OPG

表达［2］。甲状旁腺素(PTH)对骨细胞活动的影响机制比较复杂，研究发现间歇

性的PTH注射可诱发成骨细胞(Osteoblasts，OB)合成加快，使骨量增加；一氧化

氮(NO)能使OPG表达量增高，同时降低RANKL表达量，它主要在转录水平上

调控OPG和RANKL表达。血小板衍生因子(PDGF)可上调体内OPG表达量，

PDGF通过多种信号通路，包括PI3、Akt以及p-38等几种信号通路调控血管内

皮细胞中OPG表达［3］。体内Ca2+浓度可影响OPG表达，利用1,25(OH)2D3

影响Ca2+离子通道的活动.诱导产生高浓度Ca2+可使OPG表达量显著减少［4］。

肾上腺素可抑制OB和骨髓基质细胞中OPG表达，氢化可的松在2个小时内能

暂时性降低培养的0B中OPG表达量，这种抑制效果在24小时后被解除［5］。

在OC(Osteoclasts,OC)发生分化过程中RANKL/RANK是主要的调控路径。

而OPG作为RANKL的假受体，可以与RANK竞争结合RANKL，阻断了OC

的分化途径，从而对OC的骨吸收起抑制作用［5］，OPG可抑制已分化的破

骨细胞，使得真正具溶骨功能的OC减少来达到保护骨骼的作用。OPG还可影

响OC的存活，通过直接减少破骨细胞数量来抑制溶骨作用。有证据表明在培养

物中，外加OPC后可引起破骨细胞的数量显著减少［6］。

破骨细胞的溶骨作用使血液中Ca2+和磷酸根浓度增大，引发动脉的钙化，

研究发现OPG能抑制抗凝血剂丙酮苄羟香豆素、维生素D诱发的软组织钙化作

用，OPG通过抑制Ca2+的溶骨作用阻止动脉钙化［7］。

2RANKL与RANK在骨破坏机制中的作用

RANK是一类I型跨膜蛋白，包含616个氨基酸，是位于细胞膜上的

RANKL功能受体。RANKLmRNA可在多种组织中表达，在骨骼和淋巴组织中

最高，骨骼RANKL主要表达于骨小梁和骨髓，骨髓基质细胞和成骨细胞均可检

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测到RANKLmRNA［11.12］。

RANKL为II型跨膜蛋白，包含317个氨基酸，其编码的蛋白质在体内以

两种方式存在，即跨膜型和可溶型，在OC发生过程中，首先由骨髓基质细胞或

OB分泌巨噬细胞集落刺激因子（macrophagecolony-stimulatingfactor,M-CSF），

它是OC的分化和存活因子。M-CSF与OC祖细胞表面的受体结合，然