转录因子RUNX1上调MFAP2调控Notch信号通路促进甲状腺癌血管生成

目的探究微纤维相关蛋白2(MFAP2)在甲状腺癌中的功能以及其影响血管生成的分子机制。方法生信分析靶基因在甲状腺癌组织中的表达量及其富集通路,预测靶基因潜在的上游转录因子并分析其表达量与靶基因的相关性以及结合位点。双荧光素酶报告实验和染色质免疫沉淀(ChIP)实验验证基因之间的结合关系。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测靶基因的表达水平,western blot检测信号通路和血管形成相关蛋白的表达水平。细胞计数试剂盒(CCK-8)实验和血管形成实验检测细胞活力和血管形成能力。结果生信分析确定MFAP2在甲状腺癌中高表达(P<0.05),qRT-PCR发现MFAP2在甲状腺癌细胞FTC-133、TCP-1和IHH-4显著高表达于人甲状腺正常细胞NTHYORI3-1(均P<0.05)。MFAP2富集在Notch信号通路上,Runt相关转录因子1(RUNX1)与MFAP2表达呈正相关,RUNX1与MFAP2上游2000 bp处有结合位点。qRT-PCR实验证实RUNX1与MFAP2在甲状腺癌细胞中高表达(P<0.05),双荧光素酶报告实验和ChIP实验验证了RUNX1与MFAP2之间存在靶向结合关系。CCK-8实验和血管形成实验证实MFAP2通过激活Notch信号通路促进甲状腺癌细胞的活力和肿瘤的血管生成。回复实验证实RUNX1/MFAP2轴通过Notch轴促进甲状腺癌的血管生成。结论RUNX1/MFAP2/Notch信号网络在甲状腺癌进展中有促癌机制,提示抑制该调控网络的药物开发可能是甲状腺癌治疗的新途径。

基于Runx2/Osterix信号通路探讨自拟益肾接骨汤对胫骨骨折非感染性骨不连患者骨代谢的影响

目的:基于Runx2/Osterix通路探讨自拟益肾接骨汤治疗胫骨骨折非感染性骨不连患者的疗效及其对骨代谢的影响。方法:选取开封市人民医院2021年9月—2023年5月收治的胫骨骨折非感染性骨不连患者80例为研究对象,依据治疗方式的不同分为对照组和研究组各40例。对照组给予常规治疗,研究组在对照组基础上给予自拟益肾接骨汤治疗,经治12周后比较两组患者骨痂生长情况,骨代谢指标,Runx2/Osterix通路相关分子表达。结果:研究组治疗12周、24周后Fenradez-esteve评分高于对照组(P<0.05);两组治疗12周后BALP/ALP水平较治疗前升高(P<0.05),且研究组高于对照组(P<0.05);两组β-CTX水平较治疗前降低(P<0.05),且研究组低于对照组(P<0.05)。两组治疗12周后Runx2、Osterix水平较治疗前升高(P<0.05),且研究组高于对照组(P<0.05)。结论:自拟益肾接骨汤可调节胫骨骨折非感染性骨不连患者Runx2/Osterix通路相关分子表达,调控骨代谢,促进骨痂生长。

淫羊藿次苷Ⅰ及淫羊藿次苷Ⅱ通过BMP/Runx2/Osx信号通路促进大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的实验研究

目的观察淫羊藿次苷Ⅰ及淫羊藿次苷Ⅱ对大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)成骨分化过程中BMP-2/Runx2/Osx信号通路的影响,探讨其可能的作用机制。方法贴壁筛选法体外培养BMSCs,随机分为空白对照组、阳性转化液组、抑制剂组、淫羊藿次苷Ⅰ组及淫羊藿次苷Ⅰ+抑制剂组、淫羊藿次苷Ⅱ组及淫羊藿次苷Ⅱ+抑制剂组。通过茜素红染色,对各组促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化作用进行药效学评价; ELISA法检测各组ALP活性、BGP、COL-Ⅰ、BMP2蛋白分泌量;RTReal-TimePCR法检测各组ALP、BGP、Osterix和Runx-2 mRNA基因表达。结果茜素红染色结果表明,淫羊藿次苷Ⅰ组及淫羊藿次苷Ⅱ组均可明显观察到大量的矿化结节的形成;ELISA实验结果表明,与空白对照组比较,淫羊藿次苷Ⅰ及淫羊藿次苷Ⅱ均能明显促进ALP细胞活性及BGP、COL-Ⅰ、BMP-2蛋白分泌量,并且差异具有统计学意义(P<0.05);两组药物作用强度均已达到阳性转化液组的80%以上。同时,淫羊藿次苷Ⅰ对ALP活性、 BGP蛋白表达均明显强于淫羊藿次苷Ⅱ,并且差异具有统计学意义(P<0.05);对COL-Ⅰ、BMP-2的蛋白表达量,两者差异无统计学意义(P>0.05)。RT-PCR实验结果表明,与空白对照组相比,淫羊藿次苷Ⅰ及淫羊藿次苷Ⅱ均可显著上调成骨相关转录因子ALP、BGP、RunX2,并进一步调节其下游基因Osterix的转录表达,差异具有统计学意义(P<0.05);与阳性对照液组比较,淫羊藿次苷Ⅱ对ALP、Osterix的mRNA表达无明显差异(P>0.05);淫羊藿次苷Ⅰ与淫羊藿次苷Ⅱ组比较,淫羊藿次苷Ⅱ对Osterix mRNA的表达明显强于淫羊藿次苷Ⅰ,并且差异具有统计学意义(P<0.05)。对ALP、BGP、RunX2 mRNA的表达二者无显著性差异(P>0.05)。结论淫羊藿次苷Ⅰ和淫羊藿次苷Ⅱ均能促进BMSCs定向成骨转化,其作用机制可能与激活BMP/Runx2/Osx信号通路有关。淫羊藿次苷Ⅰ和淫羊藿次苷Ⅱ作用差异可能与淫羊藿次苷Ⅰ在体内生物转化为淫羊藿次苷Ⅱ有关。

人参多糖调控Wnt3/β-catenin/Runx2信号通路改善去卵巢大鼠骨质疏松的作用

目的探究人参多糖改善去卵巢大鼠骨质疏松的作用及对Wnt3/β-catenin/Runx2信号通路的影响。方法将大鼠分为假手术组、模型组、人参多糖低、高剂量组(100、200 mg/kg)及阿仑膦酸钠维生素D3组(6.25 mg/kg),每组10只,采用去卵巢法建立骨质疏松症模型。连续干预12周,记录体质量,观察骨组织病理形态,检测骨密度、骨生物力学、血清骨代谢及生化指标,同时测定骨组织Wnt3、β-catenin及Runx2表达。结果与模型组比较,人参多糖低、高剂量组大鼠体质量明显降低(P<0.01),骨组织病理形态减轻,骨密度、刚度、最大应力及最大载荷均明显增加(P<0.05,P<0.01);血清TRAP-5b含量明显降低(P<0.05,P<0.01),而BALP、OC、OPG及P^(3+)、Ca^(2+)含量明显升高(P<0.05,P<0.01);骨组织Wnt3、β-catenin及Runx2表达均明显增加(P<0.05,P<0.01)。结论人参多糖具有改善去卵巢大鼠骨质疏松的作用,其机制可能与激活Wnt3/β-catenin/Runx2信号通路有关。

藤黄健骨丸调控BMP-2/Smad信号通路治疗绝经后骨质疏松症

目的观察藤黄健骨丸对绝经后骨质疏松症模型大鼠的治疗作用。方法将72只雌性大鼠随机分为6组,分别为假手术组(SHAM)、模型组(OVX)、仙灵骨葆胶囊组(XLGB)、藤黄健骨丸低剂量组(THJGW-L)、藤黄健骨丸中剂量组(THJGW-M)及藤黄健骨丸高剂量组(THJGW-H)。手术造模3 d后给药,除假手术组、模型组灌胃蒸馏水外,其余4组均按照相应剂量灌胃药物。连续灌胃8周后,分别检测大鼠术后各阶段体质量、子宫和肾脏重量、骨强度值,观察股骨病理变化。Western-blot法检测大鼠股骨中Runx2、BMP-2和Smad1蛋白表达水平。结果实验结果显示,藤黄健骨丸可以增加去卵巢大鼠的子宫和肾脏重量,能够提高去卵巢大鼠的股骨荷载力,改善骨微结构,增加钙离子沉积,增加骨细胞数量。Western-blot结果显示去势大鼠骨组织中Runx2、BMP-2和Smad1相对蛋白水平降低,经过藤黄健骨丸治疗后,Runx2、BMP-2和Smad1相对蛋白水平显著升高。结论藤黄健骨丸可以提高去势大鼠骨强度,改善骨组织形态,其作用机制可能与调控BMP-2/Smad信号通路来促进骨形成,对绝经后骨质疏松症有一定的治疗作用。

淫羊藿素通过BMP/Runx2/Osx信号通路促进大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化研究

目的观察淫羊藿素对大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化过程中BMP/Runx2/Osx信号通路的影响,探讨其可能的作用机制。方法贴壁筛选法体外培养BMSCs,随机分为空白对照组、阳性转化液组、抑制剂组、淫羊藿素组及淫羊藿素+抑制剂组。ELISA法检测各组ALP活性、BGP、COL-Ⅰ、BMP-2、BMP-9蛋白分泌量;RTReal-TimePCR法检测各组ALP、BGP、Osterix和Runx2 mRNA基因表达。结果ELISA实验结果表明,淫羊藿素能促进ALP细胞活性,促进BGP、COL-Ⅰ、BMP-2、BMP-9的蛋白表达,且随着干预时间延长而呈上升趋势。RT-PCR结果显示,淫羊藿素可显著上调成骨相关转录因子ALP、BGP,Runx2及Osterix的转录表达,与空白对照组比较差异显著(P<0.05);与阳性对照液组比较差异显著(P<0.05),但其活性较强。结论淫羊藿素能促进BMSCs定向成骨转化,其作用机制可能与激活BMP/Runx2/Osx信号通路有关。

基于BMP-Smad/RUNX2信号通路探讨固本增骨方含药血清对大鼠BMSCs增殖和成骨分化的影响

目的基于BMPs-Smad/RUNX2信号通路探讨固本增骨方含药血清对大鼠骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的作用机制。方法制备固本增骨方含药血清;台盼蓝染色观察细胞生长情况;取P3代大鼠BMSCs分为空白血清组、5%、10%、20%、30%浓度含药血清组及传统诱导组,分别对各组大鼠BMSCs进行培养及成骨诱导,向6组加入相应培养液24 h后开始测量细胞计数,连续测量4天;成骨诱导2周后,进行碱性磷酸酶染色试剂盒说明书进行染色,光镜下观察各组细胞蓝紫色区域的密集程度;ELISA法检测COL-I、ALP、BGP、OPN蛋白的含量;Real-time PCR检测BMPs信号通路相关基因BMP2、BMP4、Smad1、RUNX2表达。结果各组固本增骨方含药血清组在培养24h后比空白组及传统成骨诱导组OD值比较差异均具有统计学意义(P<0.05),并且20%含药血清组较5%、10%及30%含药血清组OD值比较差异具有统计学意义(P<0.05);碱性磷酸酶染色后镜下观察在浓度为20%时染色区域最密集;5%、10%、20%含药血清组与其他各组BGP、OPN、ALP、COL-I含量比较差异具有统计学意义(P<0.05),且20%含药血清组与5%、10%含药血清组比较差异具有统计学意义(P<0.05);20%含药血清组与其他各组BMP2、BMP4、Smad1、RUNX2mRNA表达比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论固本增骨方能促进BMSCs的增殖,并且能促进成骨标志蛋白BGP、OPN、ALP、COL-I蛋白含量的增加,且在20%浓度为最佳,这个机制可能是激活了BMPSmad/RUNX2信号通路实现的。

脐带间充质干细胞对骨质疏松大鼠骨密度相关指标及Wnt/β-catenin/Runx2信号通路的影响

目的 探究脐带间充质干细胞基于骨质疏松大鼠骨密度相关指标及Wnt/β-catenin/Runx2信号通路的影响。方法 选取80只SD大鼠,采用随机数字表法分为3组,其中Sham组20只,Model组30只,HUC-MSCs组30只。Sham组切除与大鼠卵巢等重量的脂肪组织,Model组切除大鼠卵巢组织制成骨质疏松大鼠模型,HUC-MSCs组在Model组的基础上采用脐带间充质干细胞干预12 w。完成干预后检测大鼠的雌激素水平、血钙水平、碱性磷酸酶水平、Ⅰ型胶原C端肽水平;检测各组大鼠骨密度相关指标:骨密度(bone mineral density, BMD)、骨小梁数量(trabecular number, Tb.N)、骨小梁厚度(trabecular thickness, Tb.Th)、骨小梁分离度(rabecular separation, Tb.Sp)、成骨细胞的表面与骨表面积比例(osteoblast surface/bone surface, ObS/BS)和破骨细胞表面积与骨表面积比例(osteoclast surface area/bone surface, OcS/BS);检测各组大鼠Wnt/β-catenin/Runx2信号通路相关蛋白相对表达水平。结果 相比Sham组,Model组和HUC-MSCs组大鼠雌激素水平、血钙水平和ALP水平、BMD、Tb.N值、Tb.Th值、Obs/BS值、β-catenin蛋白和Runx2蛋白相对表达水平均降低(P<0.01),CTX水平、Tb.Sp值、Ocs/BS值显著升高(P<0.01);相比Model组,HUC-MSCs组大鼠血钙水平和ALP水平、BMD、Tb.N值、Tb.Th值、Obs/BS值、β-catenin蛋白和Runx2蛋白相对表达水平均升高(P<0.01),CTX水平、Tb.Sp值、Ocs/BS值显著降低(P<0.01)。结论 脐带间充质干细胞可以有效改善大鼠骨质疏松症,其作用机制可能与促进骨形成、抑制骨吸收及调控Wnt/β-catenin/Runx2信号通路相关。

基于Runx2研究补肾类中药防治骨质疏松机制进展

研究发现Runx2在骨质疏松症(osteoporosis,OP)的发生发展过程中起到重要作用。Runx2通过结合特定的DNA序列来调节许多基因的转录,与骨代谢的关系密切,可通过多个信号通路、细胞因子、激素等对成骨细胞、软骨细胞、破骨细胞等具有调控作用。近年来,中医药在防治骨质疏松方面的研究越来越多,许多学者发现在骨质疏松症的治疗中补肾类中药与Runx2因子存在明显的相关性,如单药中的淫羊藿、骨碎补、杜仲、鹿茸、补骨脂,复方中的六味地黄丸、左归丸、补肾活血汤、二仙汤、仙灵骨葆胶囊,可通过作用于不同的信号通路,如Wnt/β-catenin、BMPs、MAPK、PI3K/AKT、Hedgehog等信号通路调控Runx2的表达以防治骨质疏松。故该文通过补肾类中药对Runx2因子调控相关信号通路防治骨质疏松症进行综述,以期为中药防治骨质疏松症的相关研究提供参考。

成骨因子BMP-2/Smads/Runx2信号转导通路

骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)-2在骨形成过程中起着重要作用,BMP-2与多种细胞因子形成信号通路,促进成骨性细胞分化和骨细胞外基质合成与分泌。在骨形成过程中,BMP-2也作为启动调节因子促进新骨形成。该文就骨形态发生蛋白重要信号通路BMP-2/Smads/Runx2与骨发生发育的研究进展作一综述。

机械离心力对成骨细胞骨形态发生蛋白信号通路中Runx-2 mRNA的影响

背景:机械力对成骨细胞生理活动存在一定影响,Runx-2是骨形态发生蛋白信号的靶目标,是调节成骨细胞分化的重要因子,骨形态发生蛋白信号转导通路参与了成骨细胞对机械离心力刺激的生理响应过程。目的:观察不同转速及时间作用下,机械离心力对成骨细胞骨形态发生蛋白信号通路的影响。方法:将MC3T3-E1细胞用含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养基预处理24 h后,分为对照组,90 r/min组、180 r/min及250 r/min组,每组再分为离心6,12,24 h亚组,给予不同转速离心力和相同转速不同时间的刺激,重复实验3次。对照组同步置于除离心外相同的环境中。提取总RNA,并反转录为cDNA,通过实时荧光定量PCR检测Runx2基因表达情况。结果与结论:随着加力时间的延长,Runx2 mRNA的表达增加,二者成正相关,转速为180 r/min组的Runx2mRNA表达明显高于90 r/min组和250 r/min组(P<0.01);90 r/min组和250 r/min组Runx2 mRNA的表达均高于对照组(P=0.039),且都随时间延长差异明显。结果可见离心力大小和离心持续时间不同对成骨细胞骨形态发生蛋白信号通路的生理响应不同,该通路在对力学信号引起的信息传递级联反应中起重要作用。

益骨汤对骨质疏松大鼠骨密度及BMP-2信号通路的影响

目的研究益骨汤对骨质疏松大鼠BMP-2信号通路上BMP-2(Bone morphogenetic protein-2)、Smads、Runx2(Runt-related transcription factor 2)、OSX(Osterix)、Noggin基因转录及蛋白表达的影响,探究益骨汤防治骨质疏松症作用机制。方法采用去除大鼠卵巢方法,建立骨质疏松症模型。分空白组、模型组、补佳乐组、益骨汤组、Noggin反义寡核苷酸组。以实时定量PCR检测BMP-2通路基因转录,WesternBlot法检测BMP-2通路蛋白表达。结果 (1)模型组骨密度值明显低于空白组(P<0.01),益骨汤组、补佳乐组、Noggin反义寡核苷酸组骨密度值明显高于模型组(P<0.01)。(2)益骨汤组、补佳乐组、Noggin反义寡核苷酸组大鼠BMP-2、Smads、Runx2、OSXmRNA表达明显高于模型组(P<0.05);而益骨汤组Noggin表达明显低于模型组(P<0.05)。(3)益骨汤组、补佳乐组、Noggin反义寡核苷酸组大鼠BMP-2、Smads、Runx2、OSX蛋白条带明显深于模型组,而益骨汤组Noggin蛋白条带明显浅于模型组。结论益骨汤防治骨质疏松症机制与上调BMP-2、Smads、Runx2、OSX表达,同时抑制Noggin过度表达以及增加骨密度有关。推测BMPs抑制剂Noggin可能是新的抗骨质疏松靶点。

BMP-2信号通路与成骨细胞分化

骨形态发生蛋白(BMP)-2与多种细胞因子形成BMP-2信号通路,促进成骨细胞分化和骨细胞外基质合成与分泌,多种细胞因子则通过调节BMP-2信号通路影响骨代谢。该文就BMP-2两条重要信号通路BMP-2/Smads/Runx2/Osterix、BMP-2/Smads/Msx2/Osterix与成骨细胞分化的近年研究进展作一综述。

Wnt/β-catenin与BMP-2/Smads信号通路及其相互作用对骨质疏松疾病的影响

[目的]对Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)和骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP-2)/Smads信号通路在骨代谢中的作用及其在骨质疏松症(osteoporosis,OP)预防和治疗中的作用进行综述,以期为OP相关疾病的预防和治疗提供新思路。[方法]通过中国知网、万方、Pubmed等数据库检索近年来国内外关于Wnt/β-catenin与BMP-2/Smads信号通路与OP疾病关系的实验研究文献,总结Wnt/β-catenin与BMP-2/Smads信号通路与OP疾病关系的研究概况。[结果]①Wnt/β-catenin信号传导对于骨骼谱系分化至关重要,可防止成骨细胞转分化为软骨细胞。其中的负调控信号分子可能是治疗骨质疏松症的药物靶点,并成为药物治疗骨质疏松症的手段之一。②BMP-2/Smads信号通路中的信号分子可用于骨质疏松靶标的治疗,但其应用时间、浓度也应再继续深入研究,以期达到更好的治疗骨质疏松的效果。③Wnt/β-catenin和BMP-2/Smads信号通路在许多生物学行为中相互重叠、互补或抑制,提示两种信号途径之间存在着复杂的交联关系。[结论]Wnt/β-catenin和BMP-2/Smads信号通路是调节成骨细胞生长、发育和分化的两个重要信号通路,在成骨细胞分化和骨形成过程中发挥重要作用。Wnt/β-catenin和BMP-2/Smads信号通路在OP的预防、治疗及新药的研制和开发中具有广泛应用前景。

Wnt/β-catenin、BMP-2/Runx2/Osterix、OPG/RANKL、LGR4/RANKL通路的相关因子在绝经后骨质疏松性骨折中的表达

目的通过检测绝经后骨质疏松性骨折患者(PMOPF组)和对照组中血清、骨组织中因子LRP5、β-catenin、Runx2、C-myc、Osterix、OPG、RANKL、LGR4水平的表达,分析相关的通路与PMOPF的相关性。方法选取胫骨骨折患者分为对照组、PMOPF组。RNAiso Plus法提取骨组织总RNA,RT-qPCR法检测各因子表达。对照组通过酶联免疫分析方法(ELISA)检测血清各因子水平;PMOPF组按采血时段分A^F组,ELISA检测各因子水平。比较对照组与PMOPF组、PMOPF组中各邻组之间的变化。结果(1)RT-qPCR法检测PMOPF组骨组织LRP5、β-catenin、Runx2、C-myc、Osterix、OPG、LGR4水平明显下降(P<0.05),RANKL水平明显上升(P<0.05)。(2)ELISA法检测PMOPF组中A^F组各因子血清水平LRP5、β-catenin、Runx2、C-myc、Osterix、OPG、LGR4水平明显下降(P<0.05),RANKL水平明显上升(P<0.05)。LRP5、Runx2在B组最低,β-catenin、C-myc在C组最低,RANKL在C组最高,Osterix在D组最低,OPG、LGR4在E组最低。结论Wnt/β-catenin、BMP-2/Runx2/Osterix、OPG/RANKL、LGR4/RANKL通路的相关因子与PMOPF发生关系密切。LRP5、Runx2在骨折3 d内水平降至最低,β-catenin、C-myc在骨折7 d内水平降至最低,反映了其在成骨阶段中的变化一致;Osterix在骨折14 d内水平降至最低,OPG、LGR4在骨折28 d内水平降至最低,可能与PMOPF短期内较难愈合有关;RANKL在骨折7 d内水平升至最高,可能与PMOPF后成骨有所增加有关。

熊果酸通过BMP-2/Smad4/Wnt/β-catenin信号通路介导对去卵巢大鼠骨量流失的保护作用

目的探讨熊果酸(XGS)对去卵巢大鼠骨量流失的影响,并探索可能的机制。方法通过双侧去卵巢建立骨质疏松大鼠模型;随后随机分为假手术组(Sham)、去卵巢组(OVX)以及熊果酸组(XGS),每组10只;其中XGS组大鼠接受熊果酸(100 mg/kg)治疗12周;待治疗检测股骨骨量、骨密度(BMD)、骨矿物质含量(BMC)、骨代谢指标以及BMP-2、Smad4、Wnt 1和β-catenin表达。结果治疗12周后,与OVX组相比,Micro-CT和双能X线结果显示XGS组的大鼠骨小梁微观参数、骨密度和骨矿物质含量得到明显改善。XGS组大鼠BMD、BMC、TV/BV、Tb.N、Tb.Th和Tb.Sp较OVX组明显改善(P<0.05)。血清检测结果和生物力学检测结果显示XGS组的最大载荷和弹性模量均高于OVX组(P<0.05);XGS组大鼠血清ALP、OPD和OCN水平较OVX组明显降低,组间差异有统计学意义(P<0.05)。WB检测显示,和OVX组比较,XGS组BMP-2、Smad4、Wnt1和β-catenin表达水平明显上调,比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论熊果酸可以通过BMP-2/Smad4/Wnt/β-catenin信号通路介导对去卵巢大鼠骨量流失保护作用。

人工虎骨粉对去卵巢大鼠骨组织中Sirt1/Runx2信号通路的影响

目的探讨人工虎骨粉对去卵巢大鼠骨组织中Sirt1/Runx2信号通路的影响。方法选取40只成年雌性SD大鼠,建立去卵巢大鼠模型,切除卵巢2周后分成人工虎骨粉组与去卵巢组,人工虎骨粉组给予灌胃人工虎骨粉0.24 g/(kg·d),去卵巢组给予灌胃等效剂量的生理盐水。另取20只成年雌性SD大鼠作为假手术组,仅切除卵巢周围脂肪组织,不切除双侧卵巢,切除卵巢周围脂肪组织2周后给予灌胃等效剂量的生理盐水。连续给药12周后,进行股骨骨密度、骨代谢、骨生物力学、股骨组织学与Western Blot检测。结果与假手术组比较,去卵巢组股骨骨密度、最大载荷、断裂载荷、最大应力、弹性模量及股骨组织Sirt1、Runx2、Foxo1、Foxo3a蛋白表达降低,骨钙素、抗酒石酸酸性磷酸酶、血钙、血磷及碱性磷酸酶浓度升高,股骨组织呈现骨质疏松病理改变;与去卵巢组比较,人工虎骨粉组股骨密度、最大载荷、断裂载荷、最大应力、弹性模量及股骨组织Sirt1、Runx2、Foxo1、Foxo3a蛋白表达升高,骨钙素、抗酒石酸酸性磷酸酶、血钙、血磷及碱性磷酸酶浓度均降低,骨质疏松病理改变显著改善。结论人工虎骨粉可能通过调节Sirt1/Runx2信号通路来发挥抗骨质疏松作用。

基于BMP2/Smad1/Runx2/Osterix信号通路探讨健骨颗粒氯仿萃取部位对体外成骨细胞分化的影响

目的:通过观察健骨颗粒氯仿萃取部位对体外培养成骨细胞的影响,研究其调控BMP2/Smad1/Runx2/Osterix信号通路影响成骨细胞分化的可能机制。方法:选用年龄<3 d的BALB/c小鼠,从其颅盖骨提取原代成骨细胞,并采用碱性磷酸酶染色法对所提取的细胞进行鉴定;取生长状态良好的第3代成骨细胞作为实验对象,将健骨颗粒氯仿萃取部位稀释至不同的浓度梯度,即设置0、2、4、8、16、32、64 ng/mL 7个药物浓度组对细胞进行干预,采用MTT法筛选健骨颗粒氯仿萃取部位促进成骨细胞增殖的最佳浓度,作为最佳药物干预浓度进行后续实验。取第3代细胞,将其分为空白组、抑制剂组(BMP2抑制剂Noggin干预)、药物组(健骨颗粒氯仿萃取部位干预)和抑制剂加药物组(Noggin加健骨颗粒氯仿萃取部位干预),按组别干预后进行后续实验。采用RT-PCR检测各组BMP2、Smad1、Runx2、Osterix及成骨细胞分化相关基因ALP、CollagenⅠmRNA的表达水平;采用Western blot法检测各组BMP2、Smad1、Runx2、Osterix及ALP、CollagenⅠ的蛋白表达,观察健骨颗粒氯仿萃取部位对成骨细胞分化的影响。结果:经碱性磷酸酶染色法鉴定,所提取的原代细胞阳性率高达90%为成骨细胞;采用MTT法检测发现健骨颗粒氯仿萃取部位在药物浓度为32 ng/mL时,成骨细胞增殖速度最快,在干预2 d时达到增殖高峰,故选用32 ng/mL干预2 d作为健骨颗粒氯仿萃取部位最佳干预浓度进行后续实验;RT-PCR与Western blot检测结果显示,与空白组相比,抑制剂组BMP2、Smad1、Runx2、Osterix及ALP、CollagenⅠ各指标基因表达水平显著降低,蛋白相对表达量明显降低(P<0.01或P<0.05);与空白组相比较,药物组6个指标基因表达水平显著升高,蛋白相对表达量也明显升高(P<0.01或P<0.05);抑制剂加药物组与抑制剂组比较,各指标基因表达水平和蛋白相对表达量均显著升高(P<0.01或P<0.05)。结论:(1)使用Noggin抑制细胞内BMP2的表达后,Smad1、Runx2、Osterix的基因和蛋白的表达明显下降,与此同时成骨细胞分化相关指标ALP、CollagenⅠ基因和蛋白表达也明显下降,提示BMP2通路与成骨细胞分化密切相关。(2)健骨颗粒氯仿萃取部位干预原代成骨细胞后能够升高细胞内BMP2、Smad1、Runx2、Osterix与成骨细胞分化相关指标ALP、CollagenⅠ基因和蛋白的表达,促进成骨样细胞分化;提示健骨颗粒氯仿萃取部位可以通过调控BMP2/Smad1/Runx2/Osterix通路,促进成骨细胞分化,从而达到防治绝经后骨质疏松症的作用。

Runx2基因参与Wnt/β-catenin信号通路中骨代谢疾病的研究进展

成骨细胞标志物核心结合因子或Runt相关转录因子2(Runx2)作为骨细胞的特异转录因子,在成骨细胞的分化、软骨细胞的成熟、骨基质蛋白的产生等过程中都具有显著的影响,并对骨形成和重建起着重要作用,是一种公认的关键转录因子。既往研究发现,Runx2基因与很多信号通路如骨形态发生蛋白信号通路、Notch信号通路、Wnt/β-catenin信号通路等都有密切的关系。其中与Wnt/β-catenin信号通路关系最为密切,而Wnt/β-catenin信号通路能够影响骨代谢疾病是毋庸置疑的,Runx2基因作为Wnt/β-catenin信号通路的下游靶基因,经证实可以通过Wnt/β-catenin信号通路进而调节骨代谢相关疾病。文章通过查阅相关文献,了解Runx2与Wnt/β-catenin信号通路的关系及相关作用机制,并对其在该通路中如何影响骨代谢相关疾病的问题作一综述,希望能为以后的研究打下基础。

Runx2基因参与骨代谢相关通路的研究进展

随着老龄化时代的到来,骨质疏松症成为人们研究的热点,而Runx2基因作为一种成骨分化特异性转录因子,参与多种信号通路调控成骨分化的过程。本文仅就Runx2基因参与转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)、骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins,BMPs)通路、Notch信号通路及Wnt信号通路的研究进展进行综述。