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成骨细胞分化调控因子研究进展

王慧;李玉坤

【摘要】成骨细胞具有维持骨骼结构,调控骨矿化和破骨细胞的功能,其分化受多种

因子影响.Wnt信号转导通路中Wnt-10b、Wnt-3a蛋白与成骨细胞分化关系密

切；骨形态发生蛋白(BMP)信号通路中BMP-2、BMP-13等蛋白双向调控成骨细

胞分化,维护骨量平衡,BMP还能通过调控Osx、Smad1等促进成骨细胞分化；3

磷脂酰肌醇激酶(PI3K)/丝氨酸/苏氨酸激酶(Akt)信号通路中BMP、大黄素、整合

素、血小板衍生生长因子及神经-钙黏素等调控成骨细胞分化；胞外信号调节激酶

(ERK)/丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路为Runx2、胰岛素及脂代谢相关因子

调控成骨细胞分化的必需信号通路,对骨代谢稳定具有重要作用.该文就近年成骨细

胞分化调控因子研究进展作一综述.

【期刊名称】《国际骨科学杂志》

【年(卷),期】2011(032)006

【总页数】3页(P377-379)

【关键词】成骨细胞;调控因子;信号转导通路

【作者】王慧;李玉坤

【作者单位】050051石家庄,河北医科大学第三医院内分泌二科;050051石家庄,

河北医科大学第三医院内分泌二科

【正文语种】中文

成骨细胞主要介导骨形成，并调控破骨细胞活性，在骨代谢过程中起重要作用。成

骨细胞分化成熟对于骨重建具有重要影响。近年研究表明，多种信号转导通路和细

胞因子参与成骨细胞分化的调控。

1Wnt信号转导通路与成骨细胞分化

Wnt是一种糖蛋白，与细胞表面受体结合可介导一系列信号转导，调节与细胞生

命周期、分化、增殖、迁移、极性等相关基因的表达。Wnt信号通路可分为Wnt

／β－连环蛋白（catenin）信号通路、Wnt／钙（Ca）2＋信号通路、Wnt／平

面细胞极性（PCP）信号通路。Wnt／β－catenin信号通路也称为经典信号通路，

在促进成骨细胞分化成熟过程中起主要作用，为调节骨代谢的重要信号转导通路。

1.1经典Wnt信号转导通路

经典Wnt信号通路始于作为配体的特定Wnt蛋白与卷曲蛋白（Fz）及低密度脂

蛋白受体相关蛋白（LRP）－5／6结合形成复合物，使糖原合成酶激酶（GSK）

－3β磷酸化失活，抑制β－catenin降解，促进细胞核内β－catenin积聚，与淋

巴增强因子（LEF）／T细胞因子（TCF）结合，诱导靶基因转录。

经典Wnt信号通路包含许多Wnt蛋白，其中Wnt－10b、Wnt－3a等与成骨细

胞相关。Wnt－10b和Wnt－3a均在骨髓中表达，与成骨细胞关系密切［1］。

Bennett等［2］研究脂肪酸结合蛋白（FABP）4－Wnt－10b对鼠骨量及骨密度

的影响，发现其股骨干骺端骨量及生物力学参数为野生鼠的4倍，骨量持续增长

达23个月，并抵抗因雌激素缺失造成的骨量丢失；药理学及遗传学研究进一步发

现，Wnt－10b通过诱导成骨转录因子Runx2、Dlx5、Osterix（Osx）表达，抑

制成脂转录因子过氧化物酶增殖体激活受体（PPAR）－γ活性，促进间充质干细

胞（MSC）向成骨细胞转化，同时Wnt－10b也可作为骨钙素（OC）启动子，

直接作用于成骨细胞，以提高骨密度，增加骨小梁数量。Liu等［3］研究发现，

高浓度Wnt－3a可诱导人MSC（hMSC）向成脂方向分化，低浓度Wnt－3a则

促进成骨细胞分化，表明Wnt信号转导通路对成骨细胞分化具有双向调控作用。

经典Wnt信号通路可通过其他调节因子影响成骨细胞分化。Guo等［4］研究发

现，肌肉生长抑制因子Myostatin能通过Wnt／β－catenin／TCF4通路，抑制

PPAR－γ活化，促进MSC向成骨细胞转化。Okamura等［5］研究发现，鸡卵

清蛋白上游启动子转录因子Ⅱ（COUP－TFⅡ）为经典Wnt信号通路的靶基因，

经β－catenin／TCF7L2复合物激活并通过抑制组蛋白H3、H4变构而抑制

PPAR－γmRNA转录，从而促进MSC向成骨细胞分化。中药黄酮类成分黄芩甙

具有类雌