缺氧诱导因子与骨稳态失衡类疾病的相关性

背景:缺氧诱导因子是骨缺氧微环境中关键的基因表达调节因子,了解缺氧诱导因子在骨形成、骨重塑中的作用机制及其对骨稳态失衡类疾病的影响,对探索骨稳态失衡类疾病的防治新途径具有重要意义。目的:查阅国内外相关医学文献,对缺氧诱导因子在骨形成、骨重塑过程中的作用机制,以及对缺氧诱导因子与骨稳态失衡类疾病相关性的研究进展进行综述分析。方法:在2021年4月检索中国知网、万方、维普、NCBI和PubMed数据库2000-2021年所发表的文献,中文关键词:"缺氧诱导因子、骨形成、骨重塑、骨稳态失衡类疾病、调控机制";英文关键词:"Hypoxia inducible factor,bone formation,bone remodeling,bone homeostasis disorders,regulatory mechanism";通过对相关资料的整理与分析,综述缺氧诱导因子对骨形成、骨重塑的作用机制,并分析缺氧诱导因子在骨稳态失衡类疾病中的作用。结果与结论:①缺氧应激条件下成骨细胞过度表达的缺氧诱导因子1α能够促进骨形成,增加长骨体积,而破骨细胞中缺氧诱导因子2α表达的显著上调能促进破骨细胞的成熟与分化,引起进行性骨丢失。②抑制破骨细胞中缺氧诱导因子1α表达可削弱破骨细胞活性,降低骨吸收,提高骨重塑,缺氧诱导因子2α则通过介导成骨细胞与破骨细胞间的调节来实现骨重塑。③关于缺氧诱导因子3在骨形成、骨重塑中的作用机制目前尚未有研究涉及。④在骨质疏松症中,成骨细胞数量、成骨功能及血管形成能力下降,抑制部分缺氧诱导因子α表达,引起骨量减少、骨密度下降,增加了骨折发生风险。⑤在骨关节炎中,缺氧诱导因子2α呈明显高表达,其通过调控炎性因子、基质分解酶类等分解代谢基因的表达,刺激所介导的软骨细胞凋亡,并加速软骨成分破坏。⑥在软骨肉瘤中,新血管的生成与缺氧诱导因子1α过表达相关,缺氧诱导因子1α可作为软骨肉瘤中与肿瘤新血管生成相关的恶性标志物,缺氧诱导因子1抑制治疗可干预软骨肉瘤中的血管生成。⑦缺氧诱导因子对骨稳态失衡类疾病的血管生成过程及成骨细胞、破骨细胞、软骨细胞组织的增殖与活性具有重要调控作用,因此研发缺氧诱导因子相关激活类或抑制类药物,对修复骨缺损、加快骨折愈合、改善骨关节炎症等骨稳态失衡类病变有十分积极的意义。