RANK/RANKL/OPG信号通路的研究进展

核因子κB受体活化因子/核因子κB受体活化因子配体/骨保护素(RANK/RANKL/OPG)信号通路是近些年来骨代谢领域的重大发现。许多激素、细胞因子、生长因子通过作用于核因子κB受体活化因子配体,骨保护素影响骨代谢,而导致骨代谢疾病如骨质疏松,溶骨性骨肿瘤及恶性肿瘤骨转移等。该文就主要RANK/RANKL/OPG信号通路的成员、信号转导及表达调控进行综述。

补肾壮筋汤调控OPG/RANKL/RANK信号通路抗骨质疏松的作用

目的:观察补肾壮筋汤(BSZJ)对去卵巢大鼠骨代谢、骨密度(BMD)、骨小梁微结构及对骨保护素/核转录因子-κB受体活化因子配体/核转录因子-κB受体活化因子(OPG/RANKL/RANK)信号通路的影响。探索补肾壮筋汤抗骨质疏松作用机制。方法:32只雌性SD大鼠随机分为假手术组(SHAM)、卵巢去势模型组(OVX)、阿仑膦酸钠组(ALN,7.35 g·kg^(-1))和补肾壮筋汤组(BSZJ,3.2 g·kg^(-1))。卵巢切除12周后给予对应药物灌胃,共12周。12周后采集血清和骨标本。酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测血清Ⅰ型前胶原氨基端原肽(PINP)和Ⅰ型胶原交联C-末端肽(CTX-Ⅰ),三点弯曲实验测试大鼠胫骨生物力学,微型计算机断层扫描(Micro-CT)分析腰椎BMD及骨小梁微结构。包括骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁分离度(Tb.Sp)及结构模型指数(SMI)。苏木素-伊红(HE)及马松(Masson)染色分析腰椎骨小梁及骨胶原变化。实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)测定腰椎OPG、RANKL、RANK mRNA表达。蛋白免疫印迹法(Western blot)测定腰椎OPG、RANKL、RANK蛋白的表达。结果:与SHAM组比较,OVX组血清PINP及CTX-Ⅰ明显增加(P<0.05);与OVX组比较,ALN组及BSZJ组血清CTX-Ⅰ明显降低(P<0.05)。与SHAM组比较,OVX组胫骨生物力学载荷(Fracture Load)明显降低(P<0.05);与OVX组比较,ALN组和BSZJ组生物力学载荷增加。与SHAM组比较,OVX组腰椎BMD、BV/TV、Tb.Th及Tb.N明显降低,Tb.Sp及SMI明显增加(P<0.05);与OVX组比较,BSZJ组腰椎BMD、BV/TV及Tb.N明显增加,Tb.Sp及SMI明显降低(P<0.05)。与SHAM组比较,OVX组骨小梁结构紊乱,骨小梁之间的距离增加;胶原纤维变细,连续性欠佳;与OVX组比较,BSZJ组腰椎骨小梁结构相对完整,骨小梁之间的距离变小,胶原纤维增粗。与SHAM组比较,OVX组腰椎OPG mRNA及蛋白表达明显降低,RANKL、RANK mRNA及蛋白表达明显增加(P<0.05);与OVX组比较,BSZJ组OPG mRNA及蛋白表达明显增加,RANKL、RANK mRNA及蛋白表达明显降低(P<0.05)。结论:补肾壮筋汤能够调节去卵巢大鼠骨代谢并发挥抗骨质疏松作用,潜在的作用机制是通过调控OPG/RANKL/RANK信号通路实现的。

基于OPG/RANK/RANKL信号通路防治股骨头坏死的中医药研究进展

股骨头坏死(ONFH)是由于股骨头内的供血发生损害,细胞组织等发生变性,逐渐造成骨结构被破坏,股骨头进行性塌陷引起的疼痛及功能障碍性疾病。ONFH的主要病理机制在于微循环损害细胞组织能力下降、骨的吸收与新生骨的重建之间的平衡被破坏,其生物力学发生改变,加速股骨头坏死的病理进展。早期临床表现并不明显,主要为髋部或腹股沟区疼痛或酸痛,休息后可缓解,疾病发展后期可出现疼痛加剧,肢体短缩,下肢无力,行走困难或跛行。目前临床上西医常用促骨形成药、抗凝药和人工关节置换等治疗,但也存在假体松动、感染等诸多问题。研究表明,中医药治疗ONFH从整体出发,应用多功能、多靶点、多系统的中药治疗,保障了治疗途径的安全性和有效性。骨保护素(OPG)/核转录因子-κB受体活化因子(RANK)/核转录因子-κB受体活化因子配基(RANKL)信号通路在维持骨重建的动态平衡中具有关键地位,该通路利用中医药等治疗方式促进生物体内破骨细胞凋亡,减少骨吸收,加速骨形成,对于防治ONFH具有重要作用。该文通过查阅国内外相关文献,对OPG/RANK/RANKL信号通路影响相关细胞因子表达在ONFH中的作用,中药单体、中药复方及中药复方联合物理治疗增加成骨细胞分泌,促进OPG表达,提高细胞因子等表达水平,抑制破骨细胞活性等方式以防治ONFH的研究现状进行综述,为中医药防治ONFH提供新的思路和方向。

中医药治疗慢性肾脏疾病矿物质和骨代谢异常相关信号通路研究进展

中医药在治疗慢性肾脏病矿物质和骨代谢异常(CKD-MBD)具有一定优势,近年来出现许多中药复方及中药单体治疗CKD-MBD的研究。通过文献检索发现,中药治疗CKD-MBD相关通路的机制研究中,以中药自拟复方研究为主,作用途径涉及纤维细胞生长因23/Klotho(FGF23/Klotho)信号通路、Wnt/β-连环蛋白(Wnt/β-catenin)信号通路、核转录因子-κB受体活化因子/核转录因子-κB受体活化因子配体/骨保护素(RANK/RANKL/OPG)系统等多条信号通路,中药能通过调节此系列信号通路改善钙磷代谢、骨代谢紊乱、调控炎症反应、氧化应激、细胞凋亡和自噬,从而治疗CKD-MBD。该文将对这些信号通路和中药治疗CKD-MBD在作用机制领域取得的研究成果进行介绍,以期为中药治疗CKD-MBD的相关研究提供思路和参考。