骨粘连蛋白的理论研究与临床应用

背景:近年来研究发现,骨粘连蛋白作为广泛分布的一种细胞外基质蛋白,与骨的生长和重建、肿瘤发生、细胞分化等多种生命活动有关。目的:对骨粘连蛋白的结构、主要生物学功能进行简要综述,从而较全面地概括其各方面可能存在的作用。方法:由第一作者检索2000/2010PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及万方数据库(http://www.wanfangdata.com.cn)。英文检索词为"osteonectin,SPARC,matricellular protein,fracture healing,tumorigenesis",中文检索词为"骨粘连蛋白,细胞外基质蛋白,骨折愈合,肿瘤发生"。计算机初检得到59篇文献,根据纳入标准保留27篇进一步归纳总结。结果与结论:作为一种广泛表达的细胞外蛋白,骨粘连蛋白不仅能作为细胞外基质的结构蛋白,同时也能作为多种物质的调节蛋白。骨粘连蛋白主要通过与Ca2+及胶原结合的方式,调节多种生命活动,但对其的研究仍处于初步阶段,其具体分子机制尚不清楚。另一方面,虽然有许多骨粘连蛋白病理状态下在人体内异常表达的报道,但有关骨粘连蛋白的前瞻性研究至今仍停留在动物实验及体外细胞实验,主要是用骨粘连蛋白基因敲除的小鼠进行研究,而将其应用于临床或许还有较为长远的过程。但是可以预见,随着对其研究的不断深入,骨粘连蛋白会在骨折愈合、肿瘤治疗等临床领域取得新的突破。

左归丸含药血清对间充质干细胞向软骨分化过程中骨粘连蛋白基因表达的影响

目的研究左归丸含药血清对间充质干细胞向软骨分化过程中骨粘连蛋白基因(SPARC)表达的影响。方法诱导间充质干细胞向软骨分化,诱导同时以左归丸含药血清刺激细胞。分别在在0、7、14、21d通过Real-time PCR检测左归丸含药血清对诱导前后SPARC mRNA表达的影响。构建SPARC启动子报告载体并转染骨髓间质细胞系,双荧光素酶试剂盒检测左归丸含药血清SPARC启动子转录活性的影响。结果与空白对照组和单纯诱导组相比,在诱导第21天时,左归丸能明显促进诱导细胞中SPARC mRNA的表达(P<0.05)。与空白组比,当予以左归丸含药血清刺激后,SPARC基因启动子转录活性能增强近1倍(P<0.05)。结论左归丸含药血清能促进间充质干细胞向软骨分化过程中SPARC基因表达,可能主要是通过增强SPARC基因转录活性。

大鼠骨粘连蛋白在大肠杆菌中的表达及纯化

将编码骨粘连蛋白(osteonectin,ON)全长的cDNA亚克隆入含tac启动子的表达质粒pGEX-KG中,构建了tac启动子控制的原核表达载体pGEX-KG/ON。转化大肠杆菌BL21(DE3)pLysS,IPTG诱导3 h后表达量达到最高水平,约占菌体总蛋白10%,表达产物以可溶形式存在。通过硫酸铵分级沉淀、超滤膜分离、亲和层析得到骨粘连蛋白。实验证实蛋白有较强的Ca2+结合活性。

骨粘连蛋白对β-磷酸三钙陶瓷材料降解的作用

目的研究骨粘连蛋白(Osteonectin,ON)对β-磷酸三钙陶瓷材料(β-TCP)降解的作用。方法 β-TCP在含ON的溶液中浸泡后,采用扫描电镜(SEM)观察材料的形貌,采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)分析材料表面的成分,研究ON对β-TCP降解的作用。结果SEM图片显示,β-TCP分别在含ON的tris·Cl溶液、含ON的PBS溶液中浸泡1周后,其表面出现溶蚀迹象。β-TCP在含ON的tris·Cl溶液中浸泡1周后,样品的XRD衍射曲线的衍射峰向2高角度方向略有偏移;XPS测试结果显示N1s峰的相对强度提高,Ca2p的结合能降低了1.1eV,P2p的结合能降低了0.4 eV。结论SEM、XRD、XPS实验结果表明,在含有ON的溶液中浸泡后,β-TCP表面发生了反应,ON能对β-TCP的降解产生作用。作用机理可能是,蛋白分子能通过-COO-基和-NH3+基与Ca2+、PO43-离子作用,携带Ca2+、PO43-离子进入溶液,或通过蛋白分子上羟基磷灰石结合位点,粘附在新生的羟基磷灰石微细晶体上进入溶液。通过这些途径,蛋白分子从材料表面"搬运"钙、磷,促进材料降解。

活动期与静止期牙周炎患者牙龈沟液中骨粘连蛋白含量测定

【目的】分析龈沟液中骨粘连蛋白的含量变化规律,探讨其与牙周炎活动性的关系。【方法】选择本院2008年5月-2009年1月慢性牙周炎患者40例,其中静止期组20例,活动期组20例,采用酶联免疫吸附试验检测两组患牙龈沟液中骨粘连蛋白的含量。【结果】活动期组龈沟液中骨粘连蛋白的浓度为(3.46±0.91)ng/μl,高于静止期组骨粘连蛋白的浓度(2.15±0.72)ng/μl,且差异具有统计学意义(P<0.05)。【结论】龈沟液中骨粘连蛋白的水平变化与牙周组织病变发展密切相关,龈沟液中骨粘连蛋白的水平有可能成为判断牙周炎活动期的参考指标。

血浆骨粘连蛋白水平影响因素的研究

目的:本研究通过动物实验和临床观察来探讨血浆骨粘连蛋白(osteonectin,ON)水平影响因素以及分析其分泌特点。方法:(1)采用雄性C57BL/6J小鼠,行禁食试验、葡萄糖负荷试验、胰岛素负荷试验,测定血浆骨粘连蛋白水平;(2)收集2018-11~2020-11期间于内蒙古自治区人民医院内分泌科收治的2型糖尿病伴超重或肥胖病人36例,进行馒头餐试验,在餐前和餐后2h分别测定血浆骨粘连蛋白水平。结果:(1)动物实验,禁食试验、葡萄糖负荷试验、胰岛素负荷试验中血液中骨粘连蛋白水平无明显变化;(2)在临床观察期间,在馒头餐试验中血浆骨粘连蛋白水平无明显变化。结论:血浆骨粘连蛋白水平短时间内不受饥饿应激以及代谢指标的影响。其分泌特点不同于胰岛素分泌途径,是以组成型分泌途径分泌到细胞外。

Osteonectin促进骨髓来源间充质干细胞成骨分化的机制及其与青少年特发性脊柱侧凸的相关性研究

目的 探究Osteonectin在促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化的分子机制,以及Osteonectin在青少年特发性脊柱侧凸(AIS)中的作用。方法 将2020年5月—2022年5月就诊的20例AIS及健康体检20例分别作为AIS组和健康组。使用qRT-PCR技术测定2组BMSCs中Osteonectin、BMP2以及Wnt/β-catenin信号通路相关基因(Tcf7、Lef1)和成骨分化相关基因(Runx2、Osteocalcin)的表达水平。通过X线检测AIS患者的Cobb角度,并分析上述基因表达水平与Cobb角度的相关性。在BMSCs中,加入Osteonectin和BMP2抑制剂Noggin,并分为对照组、Osteonectin组和Osteonectin+Noggin组。通过qRT-PCR检测BMSCs中BMP2、Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平。采用ChIP-qPCR检测β-catenin在Runx2和Osteocalcin基因转录起始位(TSS)的富集水平。结果 与健康组比较,AIS组BMSCs中Osteonectin、BMP2、Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平均降低(P<0.05);Osteonectin、BMP2、Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平与AIS患者Cobb角度呈负相关(r=-0.466 3、-0.369 1、-0.272 7、-0.543 4、-0.606 5、-0.343 3,P<0.05,P<0.01)。与对照组比较,Osteonectin组BMSCs中BMP2、Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平升高,且β-catenin在Runx2和Osteocalcin mRNA TSS富集水平增加(P<0.05)。相比Osteonectin组,Osteonectin+Noggin组BMSCs中Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平降低,β-catenin在Runx2和Osteocalcin mRNA TSS富集水平降低(P<0.05)。结论 在AIS患者中,BMSCs中Osteonectin、BMP2-Wnt/β-catenin的表达以及成骨分化水平与AIS疾病的发展呈负相关。Osteonectin通过激活BMP2-Wnt/β-catenin信号通路,促使β-catenin转录激活成骨分化相关基因,从而促进BMSCs的成骨分化。

2型糖尿病患者血清FGF21、骨连结蛋白和骨转换指标的相关性研究

目的测量患有2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的早期糖尿病肾病患者的骨转换标志物(bone turnover markers,BTM)水平,并研究BTM与血清成纤维细胞生长因子-21(FGF21)和骨粘连蛋白(OC)的关联。方法纳入患有T2DM的80例男性和150例女性,测量其临床特征、BTM、OC和FGF21水平。结果96例(41.7%)患者出现尿蛋白异常。异常尿蛋白组血清OC(P<0.05)和FGF21(P<0.05)水平明显高于正常尿蛋白组患者。异常尿蛋白组患者血清P1NP水平略低(P<0.05),但调整FBG、PBG和HbA1c后差异消失。血清FGF21水平与eGFR独立且负相关,但与uACR无关。而OC与uACR独立且正相关。血清FGF21水平与P1NP独立地呈负相关。结论持续的高血糖可能会抑制骨形成,OC和FGF21均与T2DM患者的早期肾病相关。

ON、PINP、OPG、IGF-1、TGF-β与股骨颈BMD相关性研究

目的研究骨粘连蛋白(ON)、Ⅰ型原胶原N-端前肽(PINP)、骨保护素(OPG)、胰岛素样生长因子1(IGF-1)、转化生长因子β(TGF-β)与股骨颈骨密度(BMD)的相关性。方法采用美国Hologic公司Discovery WA型骨密度仪检测股骨颈BMD,采用美国Thermo公司全自动酶标免疫分析仪检测ON、PINP、OPG、IGF-1、TGF-β。将913例受试者检测结果按10岁为年龄段分组,应用SPSS 13.0分析软件进行统计分析。结果男性与女性正常组血清ON、PINP、IGF-1、TGF-β水平均明显高于骨质疏松组,而正常组血清OPG水平均明显低于骨质疏松组(P<0.05)。女性血清ON、PINP、IGF-1、TGF-β水平与股骨颈BMD呈正相关(P<0.05),OPG水平与股骨颈BMD呈负相关(P<0.05)。男性血清ON、IGF-1、TGF-β水平与股骨颈BMD呈正相关(P<0.05),OPG水平与股骨颈BMD呈负相关(P<0.05)。结论血清ON、PINP、IGF-1、TGF-β水平与股骨颈BMD正相关,血清OPG水平与股骨颈BMD负相关。ON、PINP、OPG、IGF-1、TGF-β在骨代谢过程中相互作用影响骨质量,与股骨颈BMD存在重要关联。

骨密灵防治大鼠绝经后骨质疏松症的实验研究

目的:探讨骨密灵中药防治骨质疏松的作用机理。方法:将27只3月龄 Wistar 雌性大鼠随机分为假手术组、卵巢切除(模型)组和骨密灵(中药)组,给药后12周同时处死。取大鼠血、尿检测骨代谢生化指标,取股骨或腰椎测量骨密度、骨形态计量学参数、骨生物力学参数,取股骨和胫骨,测定骨粘连蛋白(ON)-mRNA 表达。结果:与模型组相比,中药组第4腰椎(L_4)骨密度明显增高,生物力学参数也略有增加。中药组有抑制骨吸收作用,能使 ON-mRNA 表达恢复至正常水平。结论:骨密灵中药有增加骨量、骨强度和ON-mRNA 表达的作用。

活性维生素D对卵巢切除大鼠骨转换与骨质量的影响

目的 研究１αＯＨＤ３ 对骨质疏松的预防治疗效果和作用机理。 方法 将４０ 只雌性Ｗｉｓｔａｒ大鼠分为４组，以切除卵巢大鼠为模型，分别用０．０４ μｇ／ｋｇ·ｄ 和０．５ μｇ／ｋｇ·ｄ １αＯＨＤ３ 灌胃给药１２周。测定各组大鼠的血、尿生化指标，骨密度，生物力学和形态计量学等参数，以及骨粘连蛋白基因的表达水平。 结果 切除卵巢大鼠骨吸收和骨形成显著加强，骨密度明显降低，骨小梁结构恶化，骨生物力学性质显著降低。１αＯＨＤ３ 使大鼠骨量恢复，骨密度提高，骨小梁相对体积（ＴＢＶ）增大，并使骨生物力学性质明显提高。０．５ μｇ／ｋｇ·ｄ １αＯＨＤ３ 对骨生物力学的效果优于０．０４ μｇ／ｋｇ·ｄ １αＯＨＤ３ 的给药量。不同浓度１αＯＨＤ３ 对骨形成与骨吸收的作用不同：０．５ μｇ／ｋｇ·ｄ１αＯＨＤ３ 明显抑制骨转换；０．０４ μｇ／ｋｇ·ｄ １αＯＨＤ３ 则促进骨转换。１αＯＨＤ３ 的浓度对骨的矿化速率无显著影响。大鼠去卵巢后，骨粘连蛋白（ｏｓｔｅｏｎｅｃｔｉｎ， ＯＮ）ｍ ＲＮＡ表达水平降低，０．５ μｇ／ｋｇ·ｄ １αＯＨＤ３ 处理可恢复并促进ＯＮｍ ＲＮＡ 表达。 结论 １αＯＨＤ３ 有明显增加骨密度和骨强度的作用。

miR-214抑制牙囊细胞成骨分化的体外研究

目的探讨miR-214对于牙囊细胞(dental follicle cells,DFCs)成骨分化的影响。方法双向差速传代法体外培养提纯牙囊细胞,以未转染的DFCs为对照(DFCs组),通过向DFCs中转染miR-214-3p mimics(miR-214 mimics组)或miR-214-3p inhibitor(miR-214 inhibitor组)分别上调和下调DFCs中的miR-214的表达。成骨诱导7 d,qRT-PCR检测miR-214表达及相关成骨基因碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、骨粘连蛋白(osteonectin,OSN)、成骨相关转录因子2(runt-related transcription factor-2,RUNX-2)的mRNA表达,免疫蛋白印迹检测各组RUNX-2、β-catenin蛋白表达;成骨诱导14 d茜素红染色观察矿化结节形成的情况。结果骨诱导7d,相较DFCs组,miR-214 mimics组miR-214的表达上调,miR-214 mimics组成骨相关基因ALP、OSN及RUNX-2的mRNA表达均低于DFCs组,但仅ALP在两组的差异具有统计学意义(P>0.05),而miR-214 inhibitor组成骨相关基因ALP、OSN、RUNX-2的mRNA表达均高于DFCs组,且差异均具有统计学意义(P<0.05)。miR-214mimics组RUNX-2、β-catenin的蛋白表达均低于miR-214 inhibitor组。miR-214 mimics组钙化结节明显少于DFCs组,而miR-214 inhibitor组钙化结节却明显多于DFCs组。结论miR-214上调可使β-catenin表达下调,并抑制成骨相关基因ALP、OSN及RUNX-2的表达,抑制成骨分化;下调miR-214,结果相反;miR-214可能是通过下调β-catenin的表达,抑制DFCs的成骨分化。

Ti-25Nb-3Mo-3Zr-2Sn合金表面晶粒细化对成骨细胞行为的影响

目的研究Ti-25Nb-3Mo-3Zr-2Sn(TLM)合金表面晶粒细化对HFOB1.19成骨细胞生物学行为的影响。方法实验分为两组,实验组(SMATed组)采用表面机械研磨处理(SMAT)方法在TLM合金表面制备一层β-Ti的纳米结构层,对照组(unSMATed组)采用未经SMAT的钛合金,将两组钛合金样品机械抛光至镜面。原子力显微镜分析两组样品表面的粗糙度及拓扑结构,光学显微镜及透射电镜分析表层晶粒大小,扫描电镜及MTT法分别考察成骨细胞的形态及细胞活力,并采用Real-time PCR技术分析材料对骨涎蛋白(BSP)及骨粘连蛋白(ON)基因表达的影响。结果抛光处理后的unSMATed组和SMATed组钛合金样品表面具有相近的微观粗糙度及拓扑结构,最表层的晶粒尺度分别为90±20μm及30±7nm。成骨细胞与两组样品直接接触培养1、5、24、72、168h,SMATed组样品表面细胞活性在各时间点均明显高于UnSMATed组(P<0.05);成骨细胞在两组样品表面培养3、7、14d后,SMATed组样品表面BSP及ON的表达水平在各时相点均显著高于unSMATed组(P<0.05)。结论 TLM合金表面晶粒细化能显著促进成骨细胞的黏附、增殖及胞内特异性蛋白基因的表达,改善合金生物相容性。

肾结石

9834239 骨粘连蛋白在草酸钙结晶对M-D狗肾细胞粘附的作用/Yamate T∥Eur Urol.-1996,30(3).-388～393 湘医图 9834240 体外超声碎石术对肾结石病人尿素酶指数的影响[俄,英摘]-1997,(4).-11～13 友谊医 9834241 乙烯乙二醇引起的高草酸盐尿和草酸钙肾结石病中过氧化脂的研究/Thamilselvan S∥J Urol.-1997,157(3).1059～1063

上皮-间充质转化相关分子与三阴性乳腺癌不良预后的相关性

目的检测三阴性乳腺癌（TNBC）患者的上皮-间充质转化（EMT）标记分子（波形蛋白、平滑肌肌动蛋白、骨粘连蛋白、N-钙黏素以及E-钙黏素缺失）和EMT诱导分子锌指E-盒结合同源异形盒-1 （ZEB1）的表达，探讨它们的表达与TNBC的临床病理特征之间的联系。方法对173例TNBC乳腺癌样本上述EMT相关分子免疫组织化学检测，并将这些分子的表达与疾病的临床病理特征进行相关分析。结果波形蛋白在基底样TNBC（87/154，56.5%）中的表达多于非基底样TNBC（3/17，17.6%）。ZEB1的表达只与平滑肌肌动蛋白的表达有相关性（P＝0.002）。生存分析显示波形蛋白（P＝0.515）、平滑肌肌动蛋白（P＝0.739）、骨粘连蛋白（P＝0.094）、N-钙黏素（P＝0.509）和E-钙黏素（P＝0.925）与患者的预后没有明显相关，而ZEB1可作为不良无病生存期的独立预后因素（P＝0.007）。结论EMT相关分子可作为TNBC分化型亚组的独特标记。