RANKL/RANK信号途径与类风湿关节炎骨丢失的相关性

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种慢性全身性自身免疫性疾病,临床上抑制RA患者关节周围及全身的骨丢失是治疗的关键.研究表明炎症细胞因子(TNF-α,IL-1,IL-7,IL-17等)是刺激导致RA患者骨丢失的重要介质,破骨细胞是参与骨吸收的主要细胞,RANKL/RANK信号途径是RA炎症导致骨丢失的主要通路.RANKL/RANK信号途径为以RA为代表的自身免疫性疾病与骨代谢疾病之间建起了一座桥梁,其在免疫系统和破骨细胞发育中的关键作用已经形成了"骨免疫"理论,以更准确的揭示在RA继发骨丢失的过程中免疫系统与骨代谢系统间复杂的交互作用.本文综述了RA继发骨丢失与RANKL/RANK信号途径间的相关性.     

葡萄糖对人牙周膜成纤维细胞OPG、RANKLmRNA表达的影响

目的：以体外培养的人牙周膜成纤维细胞（HPDLF）为研究对象,观察不同浓度的葡萄糖对HPDLF中骨保护素（OPG）、核因子KB受体活化剂配体（RANKL）mRNA表达的影响,探讨葡萄糖在牙槽骨吸收中的作用。方法：组织块法体外原代培养HPDLF并鉴定,选择4-8代的HPDLF作为实验的靶细胞,不同浓度的葡萄糖（0、5．5、11．1、16．7、22．2、33．3mmol／1）干预HPDLF,半定量逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测HPDLF中OPG、RANKL mRNA的表达。结果：高浓度的葡萄糖可下调HPDLF中OPG mRNA的表达,呈剂量依赖性;可上调RANKL mRNA的表达,也呈剂量依赖性,且使RANKL／OPG mRNA的比值随着葡萄糖浓度的增高而呈现持续上升的趋势。结论：糖尿病时,牙周组织中高浓度的葡萄糖,可下调OPG的表达,上调RANKL的表达,使RANKL／OPG的比值升高,调节破骨细胞分化,刺激骨吸收,导致牙槽骨的破坏,加重牙周病的病情。     

OPG/RANKL系统在类风湿关节炎中的变化及其对骨质疏松的影响

目的 探讨类风湿关节炎(RA)患者外周血核因子κB受体活化因子配体(RANKL)和护骨素(OPG)水平的变化及其对RA患者骨质疏松的影响.方法 采用ELISA测定64例RA患者和60例正常人外周血中RANKL和OPG水平,采用双能X线骨密度吸收仪测定骨密度,分析RA患者中RANKL和OPG水平的变化与RA患者骨密度、骨质疏松发生之间的相关性.结果 ①和正常组相比,RA组外周血OPG水矫飨越档停琑ANKL水平明显升高,OPG/RANKL比值明显降低(P<0.0001).②RA患者各测定部位的骨密度均明显低于正常组(P<0.0001),其骨质疏松症发生率为35.9%,明显高于正常组中的15.0%(P<0.0001).③RA患者外周血OPG水平与年龄呈负直线相关(P<0.0001),与各测定部位骨密度呈正直线相关(P<0.05～0.0001).RA患者外周血RANKL水平与年龄呈正直线相关(P<0.0001),与各测定部位骨密度呈负直线相关(P<0.05～0.0001).RA患者外周血OPG/RANKL水平与关节肿胀指数、关节压痛指数、HAQ积分呈正直线相关(P<0.05～0.001),与骨密度无相关(P>0.05).④Logistic Regression多元回归法分析显示:外周血RANKL水平为RA患者中骨质疏松发生的独立的、强烈的危险因素,OR=126.42,CI 95%:37.87～185.36.结论 RA患者外周血OPG水平明显降低,RANKL水平明显升高,它们的变化与骨密度密切相关.外周血RANKL水平升高为RA患者中骨质疏松发生的独立危险因素.     

RANKL/RANK信号途径与类风湿关节炎骨量丢失的相关性

类风湿关节炎（rheumatoid arthritis,RA）是一种慢性全身性自身免疫性疾病,临床上抑制RA患者关节周围及全身的骨量丢失是治疗的关键。研究表明炎症细胞因子（TNF-α、IL-1、IL-7、IL-17等)是刺激导致RA患者骨量丢失的重要介质,破骨细胞是参与骨吸收的主要细胞,RANKL/RANK信号途径是RA炎症导致骨量丢失的主要通路。RANKL/RANK信号途径为以RA为代表的自身免疫性疾病与骨代谢疾病之间建起了一座桥梁,其在免疫系统和破骨细胞发育中的关键作用已经形成了“骨免疫”理论,以更准确的揭示在RA继发骨量丢失的过程中免疫系统与骨代谢系统间复杂的交互作用。本文综述了RA继发骨量丢失与RANKL/RANK信号途径间的相关性。     

破骨细胞分化机制的研究进展

破骨细胞为人体主要的骨吸收细胞,对骨骼的发育及维持具有重要作用,同时破骨细胞的异常活化对多种溶骨性疾病的发展具有重要作用;明确破骨细胞的分化机制,可为多种骨代谢性疾病提供新的治疗策略及药物靶点。大量的实验对破骨细胞的分化机制进行了研究,并确认有一些基因为破骨细胞分化形成所必需,这些基因的缺失或突变将导致破骨细胞形成障碍,进而引起骨质硬化;并且由巨睡细胞集落刺激因子（macrophage colony stimulating factor,M-CSF)、核因子k B受体活化因子 配体（receptor Activator for Nuclear Factor-k B Ligand, RANKL)及免疫受体酪氨酸激活基序（immunoreceptor tyrosine-based activation motif,ITAM)介导的3条重要的信号通路参与其分化过程,3条信号通路相互作用,共同促进破骨细胞的分化形成,但RANKL如何激活ITAM信号通路,有待进一步研究,本文就破骨细胞分化机制的研究进展作一综述。     

RANKL在佐剂性关节炎大鼠滑膜中的表达及亚砷酸对其影响

目的:研究细胞核因子-κB受体活化因子配基(receptor activator of nuclear factor-κB ligand,RANKL)在佐剂性关节炎大鼠发病中的作用,探讨亚砷酸对RANKL的影响及其对佐剂性关节炎大鼠的治疗作用。方法:40只大鼠随机分成4组:正常对照组、模型组、低剂量亚砷酸组(LSA,1.5 mg.kg-1.d-1)、高剂量亚砷酸组(HSA,3.0 mg.kg-1.d-1),正常对照组与模型组给予生理盐水2 ml/d。免疫组化、原位杂交方法检测各组RANKL蛋白及其mRNA的表达;HE染色观察各组滑膜组织形态变化。结果:与正常对照组比较,模型组RANKL蛋白及其mRNA大量表达(P<0.01);与模型组比较,LSA组及HSA组RANKL蛋白及其mRNA表达降低(P<0.01),且HSA组更明显。结论:RANKL在大鼠佐剂性关节炎发生发展中具有重要作用;亚砷酸能下调RANKL蛋白及其mRNA的表达,提示亚砷酸对RA有一定的治疗作用。     

艾拉莫德对类风湿关节炎外周血破骨细胞分化及破骨细胞相关基因表达的影响

目的观察艾拉莫德对类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)外周血破骨细胞分化形成及破骨细胞相关基因表达的影响。方法使用人核因子kB受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factor-κB ligand,RANKL)及人巨噬细胞集落刺激因子(macrophage colony-stimulating factor,M-CSF)诱导RA患者外周血淋巴细胞(Peripheral blood mononuclear cell,PBMCs)分化为成熟破骨细胞,抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)染色进行鉴定。CCK-8法筛选艾拉莫德抑制破骨细胞形成的浓度。观察艾拉莫德25μg/mL、12.5μg/mL、6.25μg/mL对RA患者PBMCs生成破骨细胞的影响,RT-PCR法检测不同浓度艾拉莫德对破骨细胞分化过程中TRAP、组织蛋白酶K(Cathepsin K,CTSK)、细胞核因子κB受体活化因子(receptor activator of nuclear factor-κB,RANK)、激活蛋白-1(Activator protein-1,AP-1)mRNA表达的影响。结果 100 ng/mL RANKL和50 ng/mL M-CSF在第14天将RA患者PBMCs诱导为破骨细胞。CCK-8检测结果显示艾拉莫德25μg/mL、12.5μg/mL、6.25μg/mL三个浓度对PBMCs细胞活力无明显影响,且均能抑制破骨细胞的生成,以25μg/mL组最为显著。艾拉莫德能抑制TRAP、CTSK、RANK、AP-1 mRNA的表达水平,且随艾拉莫德浓度的升高抑制作用越明显。结论艾拉莫德通过抑制破骨细胞特异性基因表达来抑制破骨细胞分化、增殖。     

姜黄素对类风湿关节炎破骨细胞分化中NF-κB p65和NFATc1表达的影响

目的研究姜黄素(curcumin,Cur)对类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)破骨细胞(osteoclast,OC)分化中核因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)p65、活化T细胞核因子c1(nuclear factor of activated T cells cytoplasmic 1,NFATc1)表达的影响。方法密度梯度离心法分离RA患者外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC),经核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factor-κB ligand,RANKL)和巨噬细胞集落刺激因子(macrophage colony-stimulating factor,M-CSF)诱导培养为OC,通过抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)染色及骨吸收功能检测鉴定OC,分别用不同浓度(0、2.5、5及10μmol/L)的Cur进行干预。采用CCK-8法进行Cur细胞毒性检测;计数TRAP染色阳性细胞数;Western-blotting检测NF-κB p65、NFATc1蛋白的表达;免疫荧光染色检测NF-κB p65核易位。结果 CCK-8结果示,Cur2.5、5和10μmol/L的浓度对PBMC未产生细胞毒性;TRAP染色结果示,Cur抑制RANKL诱导的RA-OC分化;Westernblotting结果示,经不同浓度Cur干预后,NF-κB p65在细胞浆中的表达明显升高,在细胞核中的表达明显降低,NFATc1的蛋白表达明显降低;免疫荧光染色结果示Cur抑制NF-κB p65核易位。结论 Cur能明显抑制NF-κB的入核表达,降低NFATc1的表达,从而抑制RA-OC的分化。     

痩素对小鼠成骨细胞MC3T3-E1增殖及OPG/RANKL mRNA表达的影响

目的初步探讨瘦素对小鼠成骨细胞MC3T3-E1细胞增殖及骨保护蛋白、核因子κB激活受体配体mRNA表达的影响。方法以小鼠成骨细胞MC3T3-E1为体外实验模型,用MTT法检测瘦素作用MC3T3-E1细胞后的增殖情况,RT-PCR方法检测OPG、RANKL mRNA表达。结果瘦素（10、20、40、80和160ng.mL-1）作用于MC3T3-E1细胞24h后,可促进其增殖,OD值显著增加（P〈0.01）,增加骨保护蛋白mRNA表达,同时降低核因子κB激活受体配体mRNA表达,且呈浓度依赖性。结论瘦素促进MC3T3-E1细胞增殖,同时通过调节骨保护蛋白mRNA和核因子κB激活受体配体mRNA的表达,从而促进骨形成,抑制骨吸收。     

RANK信号调控破骨细胞分化与成熟的研究进展

破骨细胞来源于微环境造血前体细胞,它的生存、增殖、分化和激活需要巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)和核因子κB受体活化因子配体(RANKL)参与。RANKL与相应的RANK受体结合,从而刺激破骨前体细胞分化成为破骨细胞。这一过程由不同的调节蛋白和激酶来调控,并且依赖于RANKL-RANK信号。本文中,笔者总结了目前已知的在破骨细胞发生过程中调节RANK信号的机制。在早期阶段,RANK信号的调节通过募集调节蛋白如肿瘤坏死因子受体相关因子6(tumor necrosis factor receptor-associated factor 6, TRAF6),引起丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases, MAPKs)以及转录因子核因子κB(nuclear factor-κB, NF-κB)和激活蛋白-1(activator protein-1, AP-1)的活化。活化的NF-κB进一步激活调节破骨细胞生成的重要因子-T细胞核因子1(nuclear factor of activated T-cells cytoplasmic 1, NFATc1)。在信号传递的中间阶段,共刺激信号通过激活磷脂酶Cγ2(phospholipase Cγ2, PLCγ2)连同c-Fos/AP-1引起钙离子(Ca~(2+))振荡,同时Ca~(2+)信号促进NFATc1的产生。在破骨细胞生成的晚期阶段,NFATc1入核诱导大量的破骨细胞特异性靶基因的表达,从而使细胞融合并发挥其功能。     

恶性骨肿瘤来源成纤维母细胞促进溶骨作用

[目的]检验恶性骨肿瘤来源的成纤维母细胞是否能够支持破骨细胞分化及其溶骨作用。[方法]酶消化法从肿瘤组织中分离成纤维母细胞并作体外培养。细胞传代后，一部分成纤维母细胞与外周血单核细胞共培养，分别加入M-CSF、骨保护素（OPG）及抗TNFα中和抗体。同时，作者还应用了Transwell系统检验可溶性促溶骨性因子的表达。培养结束后检测抗酒石酸磷酸酶（TRAP）的表达及骨吸收陷窝的形成，并比较各组细胞的骨吸收活性。另一部分成纤维母细胞单独培养，RT-PCR法检测其细胞核因子KB受体活化因子配体（RANKL）和TNFα mRNA的表达。[结果]在M-CSP存在的条件下，2种细胞共培养组分别于14、21d观察到TRAP阳性的多核细胞和骨吸收陷窝形成；大剂量OPG彻底阻断TRAP阳性多核细胞及骨吸收陷窝的形成，而大剂量抗TNFa中和抗体对成纤维母细胞支持的破骨细胞形成未显示抑制作用。RT-PCR结果显示恶性骨肿瘤来源的成纤维母细胞能够表达RANKL和TNF-α mRNA。[结论]在M-CSF存在的条件下，恶性骨肿瘤来源的成纤维母细胞通过表达RANKL支持破骨细胞分化及其溶骨作用。     

RANKL,a necessary chance for clinical application to osteoporosis and cancer-related bone diseases

Osteoporosis is a common bone disease characterized by reduced bone and increased risk of fracture. In postmenopausal women, osteoporosis results from bone loss attributable to estrogen deficiency. Osteoclast differentiation and activation is mediated by receptor activator of nuclear factor-κB ligand (RANKL), its receptor receptor activator of nuclear factor-κB (RANK), and a decoy receptor for RANKL, osteoprotegerin (OPG). The OPG/RANKL/RANK system plays a pivotal role in osteoclast biology. Currently, a fully human anti-RANKL monoclonal antibody named denosumab is being clinically used for the treatment of osteoporosis and cancer-related bone disorders. This review describes recent advances in RANKL-related research, a story from bench to bedside. First, the discovery of the key factors, OPG/RANKL/RANK, revealed the molecular mechanism of osteoclastogenesis. Second, we established three animal models: (1) a novel and rapid bone loss model by administration of glutathione-S transferase-RANKL fusion protein to mice; (2) a novel mouse model of hypercalcemia with anorexia by overexpression of soluble RANKL using an adenovirus vector; and (3) a novel mouse model of osteopetrosis by administration of a denosumab-like anti-mouse RANKL neutralizing monoclonal antibody. Lastly, anti-human RANKL monoclonal antibody has been successfully applied to the treatment of osteoporosis and cancer-related bone disorders in many countries. This is a real example of applying basic science to clinical practice.     

流体剪切力对MC3T3-E1细胞OPG、RANKL蛋白表达的实验研究

目的探讨流体剪切力(fluid shear stress,FSS)作用下,两种调节骨骼重建的重要分子骨保护素(osteoprotegerin,OPG)和细胞核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of NF-κB ligand,RANKL)的蛋白表达情况。方法采用体外模型对MC3T3-E1细胞加载流体剪切力,细胞经不同时间加力后(0,30,60,90,120min),对细胞分别进行染色和裂解,运用免疫荧光和蛋白印迹法对OPG和RANKL的蛋白表达水平进行定量分析。结果 FSS作用30,60,90,120min后能够显著增加OPG的蛋白表达(P0.05),减少RANKL的蛋白表达(P0.05)。两者共同作用使得OPG/RANKL值显著增高(P0.05)。结论流体剪切力刺激提示OPG/RANKL的比值可能在成骨细胞和破骨细胞联合调节骨骼形成和吸收的过程中起着重要的调节作用。     

阿仑膦酸钠干预人骨髓基质细胞OPG/RANKL的体外实验研究

目的观察阿仑膦酸钠对人骨髓基质细胞中骨保护素（OPG）核/因子Kappa B受体活化因子配基（RANKL）mRNA表达的影响,探讨阿仑膦酸钠防治骨质疏松的相关机制。方法从24名20~30岁的健康男性志愿者髂前上棘处分别抽取10 m l骨髓,分离培养骨髓基质细胞,取50%融合P2代骨髓基质细胞,混匀后随机分为4组：高、中、低剂量阿仑膦酸钠组和对照组,高、中、低剂量组在细胞培养液中,分别加入1×10-7mol/L、1×10-8mol/L、1×10-9mol/L阿仑膦酸钠;对照组采用普通LG-DMEM培养,不进行特殊处理。采用半定量RT-PCR和W estern blot检测OPG、RANKL mRNA和蛋白表达并计算OPG/RANKL比率。结果在RT-PCR实验中,高、中、低阿仑膦酸钠组和对照组OPG mRNA/RANKL mRNA表达比分别为（8.77±1.16）、（6.68±1.25）、（4.86±0.79）和（0.58±0.13）;W estern blot蛋白印迹实验显示,高、中、低阿仑膦酸钠组和对照组OPG/RANKL蛋白表达之比分别为（1.18±0.47）、（1.09±0.56）、（0.82±0.32）和（0.25±0.12）。经统计学分析,在mRNA和蛋白水平,高、中、低阿仑膦酸钠组OPG/RANKL比值明显高于对照组,差异有统计学意义（P〈0.05）,三组阿仑膦酸钠组比较,差异无统计学意义（P〉0.05）。结论防治骨质疏松药阿仑膦酸钠可以增加骨髓基质细胞中骨保护素的表达,减少核因子Kappa B受体活化因子配基表达。     

类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞体外增殖活性的研究

目的研究类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞(RA-FLS)的体外增殖活性。方法收集行关节腔镜术或关节置换术的RA、骨关节炎(OA)、关节创伤患者的膝关节滑膜组织标本各3例,应用酶消化法进行FLS的分离培养,采用MTT法比较三种来源细胞的体外增殖活性。结果 RA-FLS在体外培养第3、4、5天时OD值较OA、关节创伤来源者增高(P值均小于0.05)。结论 RA-FLS细胞增殖程度较OA、关节创伤来源者增高。     

Historically significant events in the discovery of RANK/RANKL/OPG

After it was suggested 30 years ago that the osteoblast lineage controlled the formation of osteoclasts, methods were developed that established this to be the case, but the molecular controls were elusive. Over more than a decade much evidence was obtained for signaling mechanisms that regulated the production of a membrane - bound regulator of osteoclastogenesis, in the course of which intercellular communication in bone was revealed in its complexity. The discovery of regulation by tumor necrosis factor ligand and receptor families was made in the last few years of the twentieth century, leading since then to a new physiology of bone, and to exciting drug development.     

322例次膝关节Parker-Pearson针滑膜活检临床分析

目的探讨Parker-Pearson针滑膜活检的应用价值及影响其活检效果的因素。方法 295例关节病或系统性疾病伴膝关节病变患者行膝关节Parker-Pearson针滑膜活检,光镜下测量合格滑膜总面积并结合H&E染色评估Krenn’s滑膜炎积分。有效活检定义为活检到合格滑膜。高效活检定义为至少3块合格滑膜,合格滑膜总面积≥2.5mm2。结果共行322例次滑膜活检,有效活检率为85%,高效活检率为63%,有效活检的合格滑膜总面积中位数为5.3mm2,合格滑膜中位数为5块。25例次重复滑膜活检的有效活检率为84%。5例滑膜见尿酸盐结晶,1例滑膜见草酸钙结晶,1例滑膜病理见结核样结节及坏死。病理呈高度滑膜炎(n=97)的患者高效活检率为89%,与低度滑膜炎者的活检率67%间有统计学差异(n=176,67%,χ2=15.469,P<0.01)。受检膝关节肿胀伴压痛的患者有效活检率为89%,与无肿胀有压痛患者间的差异有统计学意义(χ2=5.458,P<0.05),或与无肿胀、无压痛患者间的差异有统计学意义(χ2=8.906,P<0.01)。结论膝关节Parker-Pearson针滑膜活检获取的合格滑膜可满足临床滑膜病理学检查及科研需要,其中病理滑膜炎程度及受检关节肿胀程度是影响活检效果的主要因素。     

跑台运动对去卵巢大鼠骨组织中OPG、RANKL和RUNX2 mRNA表达的影响

目的：观察去卵巢大鼠经跑台运动后其骨组织中OPG、RANKL和RUNX2mRNA表达变化,探讨力学刺激防治绝经后骨质疏松的作用机制。方法：健康3月龄雌性SD大鼠30只,体重（270±10）g,按随机方法平均分为假手术组、去卵巢组和跑台运动组,每组10只。假手术组仅在术中牵动卵巢并不行卵巢切除,其余两组均行卵巢切除术。假手术组和去卵巢组大鼠正常饲养;跑台运动组大鼠在术后1周开始在动物跑台上运动,跑速为18m／min,每次45min,1次／d,6d／周,共训练11周。12周后处死所有动物,取左侧股骨头,脱钙后石腊切片,用倒置相差显微镜观察其组织学变化;取右股骨头提总RNA,实时PCR法检测OPG、RANKL和RUNX2的mRNA表达情况。结果：去卵巢组骨小梁稀疏,骨细胞少,跑台运动组骨小梁粗壮增厚。去卵巢组骨组织中OPG的mRNA表达为（0．131±0．080）,RNAKL的mRNA表达为（8．013±3．550）,RUNX2的mRNA表达为（3．245±5．090）。跑台运动组其骨组织中OPG的mRNA表达为（0．566±0．260）,RANKL的mRNA表达为（5．232±3．670）,RUNX2的mRNA表达为（2．753±3．680）。和去卵巢组比较,跑台运动组的OPG的mRNA表达升高,差异有统计学意义;而RANKL和RUNX2的表达下降,差异无统计学意义。结论：力学刺激能通过促进去卵巢大鼠骨组织中OPG的表达而发挥其抗绝经后骨质疏松的效果,这对今后研究绝经后骨质疏松症的治疗提供了新的思路。