RANK、RANKL与人工关节磨损颗粒诱导骨溶解

人工关节磨损颗粒诱导的骨溶解是人工关节置换术后无菌性松动的最主要原因.人工关节各个部件相互摩擦产生的磨损颗粒经体内巨噬细胞反复吞噬、刺激产生多种细胞因子和炎症介质.磨损颗粒与巨噬细胞相互作用产生的促炎症反应使破骨细胞过度生成和激活,人工关节周围正常骨质被吸收破坏,最终形成骨溶解和无菌性松动.研究证实,细胞核因子κB活化因子受体(RANK)及其配体(RANKL)在骨溶解中起重要作用.该文就RANK、RANKL结构,生物学功能及其与磨损颗粒诱导骨溶解的关系等近期研究进展作一综述.     

骨免疫学研究进展

骨重塑主要通过成骨细胞和破骨细胞之间相互作用而进行,其中RANKL-RANK-OPG系统在骨吸收和骨形成的耦联中起着关键作用。巨噬细胞集落刺激因子与其受体结合对破骨细胞发展是必须的。近年发现,成骨细胞还可与破骨细胞直接通过ephrin-Eph途径双向促进骨形成。免疫细胞和骨细胞共同起源于骨髓,从起始、成熟到活化,存在着相互影响。免疫细胞和骨细胞间通过许多细胞因子及其受体相互作用,调节骨代谢平衡,存在共同的骨代谢转录因子和信号转导途径。脂肪因子作为骨骼、免疫、脂肪系统的共同交叉机制,通过影响免疫细胞、成骨细胞或破骨细胞,进一步影响骨重塑方向。越来越多研究证实,骨免疫参予许多骨科疾病的发生与发展,揭示免疫系统对骨代谢的重要调节作用,有助于有效地预防和治疗骨科相关疾病。     

骨免疫学研究进展

骨重塑主要通过成骨细胞和破骨细胞之间相互作用而进行,其中RANKL-RANK-OPG系统在骨吸收和骨形成的耦联中起着关键作用.巨噬细胞集落刺激因子与其受体结合对破骨细胞发展是必须的.近年发现,成骨细胞还可与破骨细胞直接通过ephrin-Eph途径双向促进骨形成.免疫细胞和骨细胞共同起源于骨髓,从起始、成熟到活化,存在着相互影响.免疫细胞和骨细胞间通过许多细胞因子及其受体相互作用,调节骨代谢平衡,存在共同的骨代谢转录因子和信号转导途径.脂肪因子作为骨骼、免疫、脂肪系统的共同交叉机制,通过影响免疫细胞、成骨细胞或破骨细胞,进一步影响骨重塑方向.越来越多研究证实,骨免疫参予许多骨科疾病的发生与发展,揭示免疫系统对骨代谢的重要调节作用,有助于有效地预防和治疗骨科相关疾病.     

人工关节置换术后磨损颗粒与假体周围骨溶解的研究进展

人工关节置换术后磨损颗粒的产生是导致假体周围骨溶解的重要影响因素。目前研究认为磨损颗粒导致假体周围骨溶解的主要原因与植入假体的材料以及其产生的磨损颗粒通过各种作用对相关细胞如巨噬细胞、成骨细胞、破骨细胞等的刺激有关,诱导产生多种炎性细胞因子,激活和开放细胞信号和通路,产生长期慢性的炎症,导致假体周围骨溶解。为此,本文主要研究不同类型的磨损颗粒对假体周围骨溶解的影响,以及磨损颗粒在假体周围骨溶解进展过程中的机制,并且由此探讨如何减少磨损颗粒的产生以及阻断其在骨溶解进程的作用,以此来达到预防和治疗假体周围骨溶解的目的。     

磨损颗粒诱导假体周围骨溶解生物学机制的研究

人工关节置换术是治疗各种晚期关节疾病的有效方法,术后发生人工关节无菌性松动是目前面临人工关节翻修主要原因。人工关节远期松动最常见的原因是假体磨损产生的颗粒诱发假体周围组织细胞产生一系列生物学反应,并导致假体周围骨溶解。大量研究表明,磨损颗粒刺激假体周围的巨噬细胞、成骨细胞、成纤维细胞等产生多种细胞因子,形成破骨细胞性骨吸收,同时影响成骨细胞的分化及功能,抑制骨形成。     

磨损颗粒诱导假体周围骨溶解生物学机制的研究

人工关节置换术是治疗各种晚期关节疾病的有效方法,术后发生人工关节无菌性松动是目前面临人工关节翻修主要原因.人工关节远期松动最常见的原因是假体磨损产生的颗粒诱发假体周围组织细胞产生一系列生物学反应,并导致假体周围骨溶解.大量研究表明,磨损颗粒刺激假体周围的巨噬细胞、成骨细胞、成纤维细胞等产生多种细胞因子,形成破骨细胞性骨吸收,同时影响成骨细胞的分化及功能,抑制骨形成.     

破骨细胞的骨吸收机制

破骨细胞是一种巨大的多核细胞,起源于单核巨噬细胞/单核系造血前体细胞,在骨吸收过程中发挥重要作用。破骨细胞的形成和活性异常可导致骨质疏松、类风湿关节炎、关节置换后假体无菌性松动等许多疾病,因此破骨细胞是治疗这些疾病的靶点之一。目前对破骨细胞的分化形成研究较多,但对破骨细胞如何识别、降解骨组织方面的研究较少。骨盐被认为是破骨细胞识别的重要成分,但是近年来的研究发现骨基质不是破骨细胞激活的必需成分,玻连蛋白包被的培养皿也能使破骨细胞出现骨吸收的特有形态,玻连蛋白对破骨细胞的激活有重要的作用。此外,最近的研究证明骨基质降解产物的吞入和分泌对破骨细胞的分化和功能的保持有重要意义。这些分子机制的研究可能为骨骼疾病提供新的治疗靶点。     

生物钟基因与骨免疫研究进展

昼夜节律是生命体为适应自然环境而产生的一种生物特性,生物钟基因调节着生命体的节律,Bmal1、Clock、PERs、CRYs、Rev-erbα等生物钟基因及下游的钟控基因发挥了重要作用。免疫细胞与骨细胞之间通过共同的细胞因子和信号通路相互作用,调节骨代谢平衡,免疫紊乱会导致骨代谢异常。骨免疫学的诞生有利于深入研究骨骼系统与免疫系统的相互作用,骨免疫参与了许多骨科疾病和免疫性疾病的发生和进展。生理状态下,生物钟基因通过调控骨骼系统与免疫系统的生物节律,在维持骨免疫的平衡状态中发挥着重要作用。病理状态下,生物钟基因功能异常不但导致骨骼系统和免疫系统的节律紊乱,进一步导致骨量丢失和免疫炎症反应,而且通过IL-1、IL-6、TNF-α、RANKL等骨免疫因子对骨代谢产生作用。反过来,免疫炎症反应也会对生物钟基因正常功能产生影响,进而影响骨代谢。根据生物钟基因和骨代谢自身的特点,认识生理病理状态下生物钟基因与骨免疫的相互作用,对骨骼系统疾病和免疫系统疾病的防治有一定的指导意义。     

假体周围骨溶解的机制研究及治疗进展

人工关节置换术后,假体磨损导致的假体周围骨溶解和无菌性松动是导致假体失败的主要原因。磨损颗粒刺激假体周围的巨噬细胞等产生多种细胞因子,活化破骨细胞使骨吸收增强,同时影响成骨细胞的分化及功能,抑制骨形成。目前的研究热点是骨溶解过程中相关分子信号转导通路,其在预防和治疗磨损颗粒引起的人工关节松动方面仍处于实验阶段,尚需临床实验数据和结果去论证和筛选。     

细胞因子在绝经后骨质疏松症发病机制中的作用

雌激素、免疫细胞因子及骨代谢三者相互作用,绝经后骨质疏松症主要与雌激素缺乏导致细胞因子激活破骨细胞的活性密切相关。雌激素缺乏导致巨噬细胞和T细胞分泌IL-1和TNFα,抑制调节性T细胞增殖和成熟,促进NFκB、IL-15和IL-17的产生,从而诱导破骨细胞发展;抑制成骨细胞和骨系细胞产生OPG,促进RANK-RANKL相互作用,导致破骨细胞活性增强;抑制成骨细胞和骨细胞的TGFβ,减少破骨细胞凋亡。     

破骨细胞功能与形成相关调节因子研究进展

破骨细胞数量和骨吸收活性的改变是引起骨溶解疾病的重要机制,如何调节破骨细胞的形成和功能,抑制骨吸收活性是治疗骨质疏松、骨髓瘤等骨溶解疾病的关键.研究发现破骨细胞分化、形成及作用的发挥受多种细胞因子调节,如破骨细胞标志性基因之间的相互作用可调节破骨细胞分化,某些转录因子可调节破骨细胞形成,其他相关因子可对破骨细胞产生影响等.该文就相关因子对破骨细胞调节的研究进展作一简要综述.     

骨细胞

在过去的10年里，对骨细胞的研究有了爆炸性的突破。过去骨细胞被认为是“被动静止”的。但事实远非如此，骨细胞在许多方面都有着重要的作用。得益于其骨陷窝-小管结构，骨细胞可以感受机械应力并将其转化为生物信号，从而“指导”成骨细胞和破骨细胞根据外界力学环境的变化进行骨骼重建。另外，骨细胞还具有重要的内分泌功能，它不仅能够调节骨骼表面的细胞，同样还可以影响包括肾脏、甲状旁腺在内的其它组织器官，从而在钙磷代谢中起到重要的作用。另外，相比于成骨细胞和破骨细胞，骨细胞的寿命非常长。越来越多的证据显示，凋亡或功能异常的骨细胞可能是某些骨骼疾病的罪魁祸首。通过对骨细胞多方面功能的深人了解，将有机会在骨骼疾病方面找到新的治疗目标。本文将从骨细胞在应力感应、骨重建、内分泌调节、细胞生存等方面对骨细胞进行综述。     

二膦酸盐对成骨细胞增殖与成熟的影响

目前认为 ,全髋关节置换术失败的最主要原因是无菌性炎症引起的骨质疏松及骨质溶解 (巨噬细胞对人工关节磨损颗粒的免疫应答反应 ,使假体周围形成局部骨质溶解 ,引起局部骨质疏松 ) ,人工假体与骨骼结合不稳定。预先给予一只全髋关节置换术犬模型口服二膦酸盐 ,以抑制巨噬细胞介导的引起骨质疏松的免疫应答反应 ,用于观察二膦酸盐对全髋关节置换术后骨质疏松的疗效。基于以上实验的偶然发现 ,认为二膦酸盐能够刺激成骨细胞的合成作用 ,其作用途径与其抑制破骨细胞而使骨骼再吸收的途径有所不同。首先建立了两种体外模型 (人骨小梁细胞模型和…     

MCP-1-CCR2抑制剂治疗人工关节无菌性松动的研究进展

人工关节磨损颗粒诱导全身的巨噬细胞迁移到关节假体周围,并刺激巨噬细胞释放多种趋化因子,其中巨噬细胞趋化性蛋白-1(MCP-1)在调节全身的单核/巨噬细胞趋化迁移和慢性炎症过程中起关键作用。单核/巨噬细胞是破骨细胞的前体细胞,减少单核/巨噬细胞的迁移和活化,有可能减轻与磨损颗粒相关的假体周围骨溶解。该文介绍磨损颗粒分类及其生物学特征,以及MCP-1-CCR2信号通路与磨损颗粒诱导的全身性巨噬细胞迁移、最终导致假体周围骨溶解的研究进展情况。     

Th17/Treg在骨科疾病中的研究进展

骨免疫是通过研究骨骼系统和免疫系统的交互作用，探索骨代谢和骨免疫之间的平衡，从而研究骨再生及骨修复的学科。骨免疫观点认为在骨科疾病的发展中存在骨免疫失调，其本质是炎症持续，而免疫细胞参与了炎症进程并起到关键性作用。辅助性T细胞17(T helper 17 cell, Th17)与调节性T细胞(regulatory T cell, Treg)两者均为CD4⁺T细胞的亚群，两者的平衡对维持骨代谢稳定和炎症发展有重要的意义。Th17能够通过直接或间接的方式促进炎症发展，促进破骨细胞活化和骨吸收，而Treg及其分泌的细胞因子能够抑制炎症反应，抑制破骨细胞生成，减少骨丢失，具有骨保护作用。研究发现，在骨关节炎、类风湿性关节炎以及骨质疏松症等骨科疾病中均存在Th17/Treg失衡的表现。该文对骨科疾病中Th17/Treg的研究进展作一综述，以期为相关疾病的研究提供借鉴。     

糖代谢对骨骼细胞的影响

骨骼细胞之间的相互平衡是维持骨骼健康的重要因素之一,骨骼细胞之间失衡容易造成骨质疏松等骨骼疾病。很多研究表明,糖代谢异常会打破骨形成和骨吸收的平衡,从而引起骨量减少和骨质疏松性骨折等疾病。笔者对成骨细胞、破骨细胞以及骨细胞相关的糖代谢的最新研究进展进行总结,系统剖析糖代谢对成骨细胞、破骨细胞以及骨细胞分化和功能的关键调控作用,为骨质疏松等骨疾病的治疗提供理论指导。     

微重力对骨稳态调节作用的相关研究进展

骨稳态的维持需要破骨细胞、成骨细胞和骨细胞的信号传导以及干细胞的增殖分化参与。微重力导致机械载荷减少进而改变骨稳态内细胞代谢。本综述介绍微重力对骨稳态的调节关系,以及其作用机制。微重力使成骨细胞增殖分化延迟,破骨细胞吸收增强,骨细胞溶解,巨噬细胞介导免疫炎症因子调控成骨和破骨平衡。骨骼系统的调节机制复杂,各细胞类型相互影响,多信号通路交叉作用。未来还需进一步探索骨稳态失调引起的骨质疏松的治疗靶点。     

破骨细胞中铁代谢的研究进展

铁作为人体中重要的微量元素之一，其代谢的异常与多种疾病相关。铁稳态的失调会促进破骨细胞的分化，削弱骨骼的强度和密度，从而增加骨质疏松症的发生率。因此，了解铁代谢在破骨细胞中的作用机制，对预防及治疗破骨细胞过度激活导致的骨丢失疾病具有重要意义。笔者拟对铁代谢在破骨细胞中的作用进行综述。     

破骨细胞相关受体研究进展

人破骨细胞相关受体是一种细胞表面分子,属白细胞受体复合物编码的家族成员,广泛表达于破骨细胞、单核细胞、巨噬细胞、单核源树突状细胞等髓系来源细胞,与破骨细胞分化过程中的重要调控因子相互作用,参与破骨细胞分化,在骨代谢中发挥重要作用,受多种因素调节。同时,破骨细胞相关受体与Fc受体γ链特异性结合,调节免疫反应。     

MAPK信号转导通路与人工关节磨损颗粒诱导骨溶解

人工关节置换术后无菌性松动的重要原因之一为人工关节磨损颗粒诱导的骨溶解。研究显示,磨损颗粒刺激人工关节周围炎性介质及细胞因子活性增加,造成局部破骨细胞生成增加,使得人工关节周围正常骨质被吸收破坏,最终导致骨溶解和无菌性松动。人工关节周围炎性介质及细胞因子通过信号转导通路介导破骨细胞成熟分化。该文就丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号转导通路可能参与破骨细胞调控,以及与人工关节磨损颗粒诱导骨溶解的关系的研究作一综述。