Wnt/OPG信号通路轴在类风湿关节炎骨破坏中的研究进展

类风湿关节炎(RA)全球发病率为0.5%~1.0%,我国发病率为0.42%,患病人数超过500万[1,2]。RA患者在病程5~9年、10~14年及≥15年的致残率分别为43.5%、48.1%、61.3%[3],骨质破坏是其关节畸形甚至功能丧失的重要因素,引起RA骨破坏的具体分子机制复杂,尚在研究明确阶段。目前,有研究称Wnt/β-连环蛋白(catenin)信号通路和骨保护素/核因子-κB受体活化因子配体/核因子-κB受体活化因子(OPG/RANKL/RANK)信号通路是调节RA骨代谢,改善骨质破坏的2条重要通路[4]。当前治疗RA骨破坏的药物大多数属于生物抑制剂,且疗效并不显著。本文拟综述RA骨破坏与Wnt/OPG信号通路轴之间的相关性,为治疗RA骨破坏提供新思路、新靶点。

Klotho-FGF23轴调控Wnt/β-catenin信号通路在CKD-MBD中的研究进展

肾脏疾病在当前临床背景下的发病率很高,其中慢性肾病矿物质与骨骼疾病(chronic kidney diseasemineral and bone disorder,CKD-MBD)是慢性肾脏疾病的常见并发症,发病率也比较高,会使得甲状旁腺素或钙、磷等元素出现异常代谢情况,骨代谢指标出现异常,造成血管等组织钙化问题。CKD-MBD的出现将严重影响患者的骨组织代谢,长期则会干扰远期生存质量。对此,研究CKD-MBD病理生理过程中的信号调控机制,在临床和生物学领域备受关注,也是近几年研究的热点问题之一。而过往的临床研究实践表明,Wnt/β-catenin信号通路在此病的发生中发挥很重要的作用,同时也影响肾间质纤维化的发展。这一信号通路中,Klotho-FGF23轴十分关键,负责调控该信号通路的发生、发展。Klotho-FGF23轴中,FGF23代表着成纤维细胞因子23,本质是一种蛋白质,主要在骨细胞中合成,该因子主要是参与钙、磷代谢调节工作,Klotho代表一种共受体,本质也是一种蛋白质,而且是单次跨膜蛋白质,两者结合到一起将直接作用到肾脏和甲状旁腺,因此发挥代谢调节作用。在医学研究的不断深入下,Klotho-FGF23轴调控的Wnt/β-catenin信号通路,可能会成为新时期治疗此病的新靶点。基于此,本次就立足于当前研究所得,探究上述调控过程的发展变化。

酒花提取物调控Wnt/β-catenin信号通路对去卵巢骨质疏松大鼠的作用及机制研究

目的探讨酒花提取物对去卵巢骨质疏松大鼠的作用及机制。方法将60只雌性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、阳性对照组(戊酸雌二醇,0.105 mg·kg^(-1))和酒花提取物低、中、高剂量组(65.625、131.120、196.875 mg·kg^(-1)),每组10只。除假手术组外,其余各组大鼠均切除双侧卵巢,术后灌胃给药,每日1次,连续给药90 d。采用HE染色法观察大鼠骨组织病理形态变化,测定骨形态计量学参数,计算骨小梁数目(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁分离度(Tb.Sp)和骨小梁面积百分数(Tb.Ar);测定大鼠骨组织生物力学指标:最大载荷、弹性模量、断裂强度;采用ELISA法测定大鼠血清雌激素(E_(2))、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP5b)、骨钙素(OC)、骨特异性碱性磷酸酶(BALP)含量;采用全自动生化仪测定大鼠血清碱性磷酸酶(ALP)含量;采用RT-PCR及Western Blot法检测大鼠胫骨组织OPG、RANKL、ERα、ERβ、Wnt16、β-catenin mRNA及蛋白表达水平。结果与假手术组相比,模型组大鼠胫骨骨小梁断裂,骨髓腔变大,呈现骨质疏松结构;胫骨Tb.N、Tb.Th、Tb.Ar明显降低(P<0.05),Tb.Sp明显升高(P<0.05);股骨的最大载荷、弹性模量和断裂强度均明显降低(P<0.05);血清E_(2)含量明显降低(P<0.05),TRACP5b、OC、ALP、BALP含量均明显升高(P<0.05);胫骨组织的OPG、OPG/RANKL、ERα、ERβ、β-catenin、Wnt16 mRNA及蛋白表达明显下调(P<0.05),RANKL mRNA及蛋白表达明显上调(P<0.05)。与模型组相比,阳性对照组及酒花提取物高剂量组的上述指标均明显回调(P<0.05)。结论酒花提取物对绝经后骨质疏松症具有一定的防治作用,其作用机制可能与调控Wnt/β-catenin信号通路,进而调控OPG/RANK/RANKL信号通路有关。

葛根素通过OPG/RANKL及Wnt/β-catenin信号通路介导对来曲唑引起骨流失的保护作用

目的观察葛根素对来曲唑治疗的老年雌性大鼠骨量和骨密度影响,并探索可能的机制。方法30只24个月龄老年雌性SD大鼠随机分为3组:对照组(CON组);来曲唑组(LQC组):每周给予0.1 mg/kg来曲唑治疗;葛根素+来曲唑组(GGS+LQC组):每天给予50 mg/kg葛根素联合每周给予0.1 mg/kg来曲唑治疗,为期12周,待治疗结束后使用Micro-CT、Masson染色切片、血清学检测以及蛋白质印迹观察治疗效果以及可能的机制。结果治疗12周后,与LQC组相比,GGS+LQC组的大鼠骨小梁数量和骨密度得到明显改善。GGS+LQC组大鼠BMD、BV/TV、Tb.N、Tb.Th和Tb.Sp较CON组明显改善(P<0.05)。治疗12周时,GGS+LQC组CTX-1和PINP水平较LQC组显著降低(P<0.05),比较差异有统计学意义(P<0.05)。和LQC组比较,GGS+LQC组的大鼠OPG/RANKL及Wnt/β-catenin信号通路被激活,OPG、Wnt3α、β-catenin水平显著上升,RANKL水平明显下降,比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论葛根素通过激活OPG/RANKL及Wnt/β-catenin信号通路逆转来曲唑对老年雌性大鼠骨骼有害作用。

Wnt信号通路与后口动物体轴的进化发育

动物体轴极性的建立和最初胚轴的形成涉及到一系列信号通路的调控,Wnt信号通路是其中一条十分保守的信号通路,并且Wnt/β-catenin信号通路中的关键成员早在海绵动物中就有发现,暗示这一信号通路相对于其他信号路径来说可能是最早参与原始后生动物体轴发育的信号通路之一,并且在体轴后端和腹部的发育及命运分化方面发挥着重要作用。近年来,随着体外功能实验体系的建立,人们发现Wnt信号通路中很多基因都不同程度地影响了早期胚轴的形成,例如wnt基因、母源性基因β-catenin以及一系列转录因子等。文章首先对参与后生动物体轴发育的wnt基因家族的起源与进化关系做一简要分析,并进一步就经典的Wnt/β-catenin通路与后口动物的海胆、文昌鱼、斑马鱼、爪蟾和小鼠等类群体轴极性的建立乃至整个体轴形成方面的研究进展做一综述。

广州地区中老年男性RANK/RANKL/OPG和WNT信号通路基因多态性与髋部骨强度的关联分析

为了探讨RANK/RANKL/OPG和WNT信号通路中6个基因10个单核苷酸多态性位点与中老年男性髋部骨强度的关联,征集788名广州地区40岁以上男性为研究对象,采用Mass Array检测基因型,双能X线吸收仪测定股骨颈骨密度(bone mineral density,BMD)、横截面积(cross-sectional area,CSA)、平均皮质厚度(average cortical thickness,ACT)、剖面模数(section modulus,SM)和抗屈曲率(buckling ratio,BR),以多重线性回归分析各位点与骨表型的关联。结果发现:OPG基因rs3134069的C等位基因与BMD(β=-0.017,P=0.024)和ACT(β=-0.004,P=0.040)负相关;LRP5基因rs3736228的T等位基因与低BMD、CSA、ACT(β=-0.050^-0.003,P<0.050)和高BR(β=0.242,P=0.043)相关,rs491347的G等位基因与低BMD相关(β=-0.012,P=0.046)。研究结果支持了OPG和LRP5基因与中国中老年男性人群髋部骨强度相关。

灯盏花对血管内皮细胞损伤大鼠Wnt/β-catenin信号通路及炎症介质的影响

目的:研究灯盏花素对血管内皮细胞损伤大鼠的保护机制及对Wnt/β-catenin信号通路的作用机制。方法:选取60只SD大鼠,随机分为健康组、模型组、灯盏花素低剂量组(BL组)、灯盏花素高剂量组(BH组),每组15只。采用苏木精-伊红(HE)染色观察血管形态;逆转录PCR测Wnt信使RNA(mRNA)、卷曲蛋白1(FZD1) mRNA、轴蛋白1(AXIN1) mRNA、糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β) mRNA、β-连环素mRNA、血管内皮生长因子(VEGF) mRNA;酶联免疫吸附试验测定肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、C反应蛋白(CRP);显微镜观察血管内皮细胞形态;MTT测血管内皮细胞增殖;蛋白质印迹法(Western Blotting)测Wnt、FZD 1、AXIN1、GSK-3β、β-连环素、VEGF水平。结果:健康组大鼠血管内无明显改变;模型组有明显血管损伤;BL组与BH组大鼠血管损伤有所改善,且以BH组效果明显。与健康组比较,模型组血管内皮细胞间隙宽、细胞形态变小、脱落;BL组血管内皮细胞与模型组较为接近;BH组血管内皮细胞间隙变窄且凋亡减少,形态有所改善。与健康组比较,模型组Wnt、VEGF、FZD1、β-连环素、AXIN1、血管内皮细胞不同时间点OD值均降低,GSK-3β、TNF-α、CRP、血管内皮细胞凋亡率升高(P<0.05),与模型组比较,BL组与BH组Wnt、VEGF、FZD1、β-连环素、AXIN1、血管内皮细胞不同时间点OD值均升高,GSK-3β、TNF-α、CRP、血管内皮细胞凋亡率降低(P<0.05),且以BH组效果更为显著(P<0.05)。结论:灯盏花素通过调控Wnt/β-catenin信号通路表达,控制血管的稳定性,从而对血管内皮细胞损伤大鼠的起保护作用。

Wnt/β-catenin信号通路与骨性关节炎的形成机制

Wnt信号通路通过对胚胎期软骨的发育和出生后软骨的发生、成骨细胞以及破骨细胞的生成、骨折修复等过程进行调节,而起到调节骨系统疾病和骨代谢的作用。Wnt/B-catenin通路与骨关节炎有着紧密的联系,且Wnt/B-catenin通路同时也是维持关节软骨的稳定的重要因素。

基于OPG/RANKL/RANK信号通路探讨益肾健骨方 防治 绝经后骨质疏松的作用机制

目的通过研究益肾健骨方对破骨细胞的影响,进一步揭示益肾健骨方对绝经后骨质疏松症的作用机制。方法大鼠去双侧卵巢造模后分为实验组(去势+益肾健骨方灌胃)、模型组(去势+生理盐水灌胃)、假手术组(假手术+生理盐水灌胃)、阳性药物对照组(去势+阿仑膦酸钠灌胃),提取各组BMSCs进行培养、传代后备用,同时分离刚出生不久的大鼠破骨前体细胞进行体外培养,将各组骨髓间充质干细胞与破骨前体细胞共培养构建共培养体系。观察破骨细胞分化与成熟情况,并采用Real-time PCR与Western blot检测骨髓间充质干细胞与破骨前体细胞共培养体系中Wnt10b、β-Catenin、OPG、RANKL的表达情况。结果在共培养体系中模型+OC组Wnt10b、β-Catenin、OPG mRNA与蛋白表达最低,RANKL mRNA与蛋白表达最高,假手术+OC组表达最高,益肾健骨方与阳性对照物组处理后可提升Wnt10b、β-Catenin、OPG mRNA与蛋白的表达情况,且两组间比较差异无统计学意义。在共培养体系中模型+OC组RANKL mRNA与蛋白表达最高,假手术+OC组表达最低,益肾健骨方与阳性对照物组处理后可降低RANKL mRNA及蛋白的表达,且两组间比较差异无统计学意义。结论益肾健骨方可通过调节BMSCs抑制破骨细胞的形成,提高骨质量,同时通过激活OPG/RANKL/RANK信号通路抑制破骨细胞的分化与成熟,影响骨代谢从而防治PMOP。

加味丹玄口康调控口腔黏膜下纤维化大鼠Wnt/β-catenin信号通路机制研究

目的:探讨加味丹玄口康调控口腔黏膜下纤维化大鼠Wnt/β-catenin信号通路表达作用机制。方法:从35只SPF级成年雄鼠中随机挑选5只作为正常组,剩余30只大鼠采用槟榔提取物建模,成功建立25只口腔黏膜下纤维化(OSF)大鼠模型。将25只OSF模型大鼠随机分为OSF模型组、加味丹玄口康低剂量组、加味丹玄口康中剂量组、加味丹玄口康高剂量组和Wnt抑制剂组,每组各5只。加味丹玄口康低剂量组、加味丹玄口康中剂量组、加味丹玄口康高剂量组大鼠分别给予4、8、12 ml/kg加味丹玄口康灌胃,Wnt抑制剂组大鼠给予25 mg/kg的KYA1797K腹腔注射,OSF模型组和正常组大鼠给予4 ml/kg的0.9%氯化钠溶液灌胃。1次/d,持续给药4周。分别于治疗前、治疗2周、治疗4周比较各组大鼠张口度和颊黏膜评分。给药4周后处死大鼠,采用PCR和Western blot分别检测Wnt-1、β-catenin、Cylin D1和Axin基因及蛋白表达情况。结果:治疗2周及治疗4周后,Wnt抑制剂组、加味丹玄口康中剂量组、加味丹玄口康高剂量组大鼠的张口度增大,颊黏膜评分减小,加味丹玄口康高剂量组大鼠的张口度最大、颊黏膜评分最低,差异有统计学意义(均P<0.05);且以上各组大鼠张口度和颊黏膜评分与正常组比较,差异无统计学意义(均P>0.05)。加味丹玄口康高剂量组与OSF模型组、加味丹玄口康低剂量组、加味丹玄口康中剂量组、Wnt抑制剂组比较,Wnt-1、β-catenin、Cylin D1 mRNA和蛋白表达水平降低,Axin mRNA和蛋白表达水平升高,差异有统计学意义(均P<0.05)。加味丹玄口康高剂量组Wnt-1、β-catenin、Cylin D1和Axin基因及蛋白表达与正常组比较,差异无统计学意义(均P>0.05)。结论:加味丹玄口康可有效改善OSF模型大鼠临床症状,通过抑制Wnt/β-catenin信号通路相关基因及蛋白表达,抑制大鼠口腔黏膜纤维化。

骨质疏松症的相关信号通路及其药物研究进展

骨质疏松症(Osteoporosis, OP)是一种常见的老年性骨病,由于骨的形成和吸收之间的平衡被破坏导致损伤骨的微观结构,最终骨脆性增加从而造成骨折风险上升和骨折率增加。骨骼的吸收与形成与骨骼代谢的动态和平衡息息相关,可通过不同的方式来影响骨骼代谢的动态和平衡进而影响骨骼重建。在其涉及的机制中,骨代谢和信号通路是紧密相连的,它们都对骨质疏松症做出了重要贡献。为了进一步治疗骨质疏松症,在本文中探究了与骨代谢有关的信号通路的研究,重点是OPG/RANKL/RANK、Wnt/β-catenin和组蛋白酶K信号通路,以及相关的靶点和抗骨质疏松症药物。

葛根素基于PPAR-γ/Axin2/Wnt信号通路对去卵巢骨质疏松大鼠的干预作用

目的分析葛根素基于过氧化物酶增殖物激活受体(PPAR)-γ/轴蛋白(Axin)2/Wnt信号通路对去卵巢骨质疏松大鼠的干预作用。方法随机选取40只健康SD雌性大鼠,随机分为空白组、模型组、低剂量组、高剂量组,每组各10只,空白组不予以任何处理,模型组、低剂量组、高剂量组采用双侧卵巢去除法制备去卵巢骨质疏松模型分别进行干预。对比各组骨密度(BMD),检测骨代谢指标[人抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP)5b、Ⅰ型前胶原氨基端延长肽(PINP)、骨钙素(BGP)、碱性磷酸酶(ALP)]、炎性细胞因子[白细胞介素(IL)-6、转化生长因子(TGF)-β、肿瘤坏死因子(TNF)-α]水平及骨组织过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)-γ、轴蛋白(Axin)2、β-连环蛋白(catenin)蛋白表达,分析葛根素对去卵巢骨质疏松大鼠的干预作用。结果与空白组相比,模型组、低、高剂量组BMD显著降低(P<0.05);与模型组、低剂量组相比,高剂量组BMD显著升高(P<0.05)。与空白组相比,模型组、低、高剂量组血清TRACP5b、PINP、BGP、ALP、IL-6、TGF-β、TNF-α水平显著升高(P<0.05);与模型组、低剂量组相比,高剂量组上述指标显著降低(P<0.05)。与空白组相比,模型组、低、高剂量组PPAR-γ、Axin2蛋白表达显著升高,β-catenin蛋白表达显著降低(P<0.05);与模型组、低剂量组相比,高剂量组PPAR-γ、Axin2蛋白表达显著降低,β-catenin蛋白表达显著升高(P<0.05)。结论葛根素可有效调节去卵巢大鼠骨代谢水平,提高BMD,有助于骨形态学结构改善,具有抗去卵巢骨质疏松作用,其机制可能与抑制PPAR-γ/Axin2信号通路,激活Wnt信号通路相关。

骨质疏松相关信号通路研究进展

骨代谢过程包括骨形成及骨吸收,当两者间的平衡被打破后便会出现骨硬化或者骨量减少甚至骨质疏松,其具体的分子调节通路不明。现代研究表明,在骨代谢过程中至少存在RANKL/RANK/OPG信号通路、Wnt/β-catenin信号通路、PTH信号通路、PPAR-γ信号通路等,各个通路间还存在交叉。通过分子信号通路,可有效促进骨代谢研究,并开发具有治疗骨质疏松的新药。

骨代谢相关信号通路与抗骨质疏松新型药物的研发

最近有一些新型抗骨质疏松药物已经研发成功,这些药物正是基于罕见骨病致病基因的发现及对机制的阐明而研发的。本文将对少见骨病致病基因及其相关信号通路进行阐述,主要涉及OPG/RNKL/RANK、WNT Wnt/β-catenin和组织蛋白酶K信号通路及与之相关的抗骨质疏松新型药物。

Wnt/Retromer信号通路与补肾益精法通过脑-肠轴治疗慢传输型便秘的研究进展

中医补肾益精法是治疗脑神经病变和功能性便秘的常用治法之一,体现了异病同治。脑-肠轴是已被现代医学证实存在于大脑和肠道之间的双向信号调节系统,Wnt/Retromer信号通路是最近研究发现的大脑神经细胞与肠道细胞之间的"传令兵",是脑-肠轴的物质基础之一。文章拟从Wnt/Retromer信号通路探讨补肾益精法通过脑-肠轴治疗慢传输型便秘的作用机制,为慢传输型便秘的机制研究和治疗提供参考,为研究补肾益精法脑肠同治的科学内涵提供思路。

补肾益气活血方对去势大鼠Wnt7b/β-catenin信号通路的调控机制

目的:基于Wnt7b/β-catenin信号通路研究补肾益气活血方对绝经后骨质疏松症大鼠股骨的作用及影响。方法:将90只雌性SD大鼠随机分成正常组,模空组,补肾益气活血方高、低剂量组和福善美组,每组18只。除正常组外,其余各组大鼠采用一次性摘除大鼠双侧卵巢法建立骨质疏松症动物模型,正常组、模空组大鼠给予0.9%氯化钠溶液灌胃,其余各组给予相应药物灌胃,共灌胃12周后,取材。采用双能X线吸收测量法(DAX)检测股骨骨密度;采用ELISA法检测血清ALP、TRACP水平以及股骨Wnt7b、Axin2、Runx2蛋白表达水平;采用qRTPCR法检测股骨Wnt7b、Axin2、Runx2 mRNA表达水平。结果:与模空组比较,补肾益气活血方高、低剂量组能够增加股骨骨密度(P<0.01),下调血清ALP和TRACP水平(P<0.01),补肾益气活血方高剂量组能够上调Wnt7b/β-catenin信号通路Wnt7b、Axin2和Runx2 mRNA及蛋白表达(P<0.05,P<0.01),补肾益气活血方低剂量组能够上调Wnt7b、Axin2蛋白表达(P<0.01)。结论:补肾益气活血方可以通过上调Wnt7b/β-catenin信号通路以促进成骨分化来防治绝经后骨质疏松症。

低氧诱导因子-1α参与骨发育及骨代谢调控的研究进展

低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)是组织细胞在低氧状态下激活相应基因转录的核心调节因子之一,在骨发育和代谢过程中起到非常重要的作用。通过敲除Vhl基因高表达HIF-1α可以促进血管和骨组织的生成,但这一过程的分子机制依然不明确。目前已知HIF-1α在骨的发育过程中可以调节多种蛋白因子和信号通路,如血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和经典Wnt信号通路,而这些蛋白因子和信号通路大多能对细胞的分化、增殖及功能进行调节。本文综述骨组织发育和代谢过程中HIF-1α、Wnt信号通路、骨保护素(osteoprotegerin,OPG)等所起的作用以及它们之间的联系,从而进一步探讨HIF-1α在骨发育及骨代谢调控中的机制。

炎性反应与骨骼健康

炎性反应性疾病造成的骨丢失与炎性反应影响RANK-RANKL-OPG轴、Wnt/β-catenin信号途径和骨重建失衡相关,可导致骨量减少且增加骨折风险。本文对炎性反应致骨量减少/骨质疏松机制及治疗进展进行综述。

β-榄香烯对人肝癌细胞HepG2增殖的影响及机制探讨

目的观察β-榄香烯对人肝癌细胞株Hep G2增殖的影响,并探讨其作用机制。方法取对数生长期Hep G2细胞分为A、B、C、D组,分别置于含10%胎牛血清RPMI 1640培养基、5μg/m Lβ-榄香烯+10%胎牛血清RPMI 1640培养基、10μg/m Lβ-榄香烯+10%胎牛血清RPMI 1640培养基、20μg/m Lβ-榄香烯+10%胎牛血清RPMI 1640培养基中培养。采用MTT法检测培养0、24、48、72 h时细胞增殖抑制率,采用RT-PCR法检测各组培养24 h时细胞轴蛋白(Axin)、结肠腺瘤息肉易感基因(APC)蛋白和β-连环蛋白(β-catenin)mRNA。结果培养0、24、48、72 h各组细胞增殖抑制率均B组<C组<D组,P均<0.05;且与本组前一时间段比较,P均<0.05。培养24 h时各组细胞β-catenin mRNA相对表达量为A组>B组>C组>D组,各组细胞Axin、APC mRNA相对表达量为A组<B组<C组<D组,P均<0.05。结论β-榄香烯可抑制Hep G2增殖,其机制可能为降低β-catenin而上调Axin、APC的表达阻断Wnt/β-catenin信号通路。

废用性骨质疏松症的发病机制及治疗

废用性骨质疏松症(disuse osteoporosis, DOP)的发病机制及治疗方法在国内外尚无统一定论,关于其发病机制与治疗的观点较多。DOP逐渐成为一主要的公共卫生问题,给人们的生活带来了极大的负担,本文通过查阅近年国内外相关文献,总结和分析DOP的发病机制Wnt/β-catenin信号通路的抑制、破骨细胞抑制因子(osteoclastogenesis inhibitory factor, OPG)/核因子κB配体受体激活物(receptor activator of nuclear factor kappa-B ligand, RANKL)比例的失调、机械负荷的改变、肌肉因子对骨细胞的影响和相关治疗药物与DOP作用机制及其效果。DOP的发病主要由以上几种因素导致,但是以机械负荷改变为主的分子机制尚未完全得到阐明。药物治疗存在刺激成骨抑制破骨的单一性,且存在不良反应,物理治疗与药物治疗联合应用的最佳方式还没得到论证。