陳天寧,邵進(jìn),楊鐵毅
(1.寧夏醫(yī)科大學(xué)研究生院,銀川 750004; 2.上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院骨科,上海 200135)
骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis,OP)是由多種病因引起骨密度降低和骨小梁結(jié)構(gòu)破壞、骨皮質(zhì)變薄及脆性增高的一種全身代謝性骨病。老年患者髖部和脊椎的骨折是典型的骨質(zhì)疏松性骨折,其發(fā)病率與骨密度降低密切相關(guān)[1],以老年人和絕經(jīng)后女性最為常見[2]。我國中老年人骨質(zhì)疏松問題嚴(yán)重,50歲以上女性患病率為32.1%,65歲以上女性患病率高達(dá)51.6%[3]。
在正常人體內(nèi),骨量的動(dòng)態(tài)平衡有賴于成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞功能的穩(wěn)定;任何影響成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞分化和功能的因素均可能影響機(jī)體骨代謝的動(dòng)態(tài)平衡。絕經(jīng)后女性體內(nèi)雌激素水平明顯下降,通過一系列信號(hào)通路調(diào)節(jié),導(dǎo)致骨代謝失衡和骨量減少,引發(fā)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥(postmenopausal osteoporosis,PMOP),易產(chǎn)生骨質(zhì)疏松性骨折等并發(fā)癥[4]。隨著我國人口老齡化進(jìn)程的加快,絕經(jīng)后女性數(shù)量不斷增加,因此PMOP的防治顯得尤為重要。近年來,通過對(duì)PMOP主要調(diào)節(jié)通路及分子機(jī)制的深入研究,發(fā)現(xiàn)了眾多與POMP密切相關(guān)的信號(hào)通路[5],為臨床PMOP的防治提供更多新的、有效的靶點(diǎn)。自基于核因子κB受體活化因子配體(receptor activator of nuclear factor-κB ligand,RANKL)信號(hào)通路研發(fā)的RANKL抑制劑——地諾單抗問世以來,針對(duì)PMOP治療藥物的研制也愈來愈具有靶向性。與此同時(shí),雙膦酸鹽類藥物在PMOP治療過程中雖可有效抑制機(jī)體的骨吸收,但長期應(yīng)用時(shí)會(huì)出現(xiàn)抑制骨形成和骨小梁重塑不良等情況。現(xiàn)就PMOP發(fā)病機(jī)制的研究進(jìn)展予以綜述,以為其防治提供更精準(zhǔn)的靶點(diǎn)和更優(yōu)良的療效。
1.1RANKL/RANK/OPG信號(hào)通路 RANKL/核因子κB受體活化因子(receptor activator of the nuclear factor-κB,RANK)/骨保護(hù)素(osteoprotegerin,OPG)信號(hào)通路是協(xié)助雌性激素參與骨代謝中最經(jīng)典的調(diào)控系統(tǒng)之一[2]。其中,RANKL為腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)家族中的一種Ⅱ型跨膜蛋白,在骨組織中絕大部分由破骨細(xì)胞表達(dá),此外還表達(dá)于淋巴組織和活化的T淋巴細(xì)胞等[6];OPG為TNF受體超家族蛋白,是由成骨細(xì)胞和T、B等免疫細(xì)胞分泌的可溶性糖蛋白[7]。作為一種誘餌性受體,OPG與RANKL競爭性結(jié)合其受體RANK形成RANKL/RANK/OPG信號(hào)通路,在骨代謝中發(fā)揮關(guān)鍵的調(diào)控作用。
在骨代謝系統(tǒng)中,RANKL與細(xì)胞膜表面的RANK相結(jié)合后,可誘導(dǎo)破骨細(xì)胞進(jìn)一步分化成熟、同時(shí)促進(jìn)骨吸收[8]。在RANKL/RANK/OPG信號(hào)通路中,一方面,OPG競爭性結(jié)合RANK,且其親和力強(qiáng)于RANKL,從而抑制RANKL與RANK結(jié)合,顯著減弱RANKL促進(jìn)破骨細(xì)胞形成的能力,以抑制破骨細(xì)胞分化成熟,同時(shí)達(dá)到減少其活化的目的;另一方面,OPG還能作用于成骨細(xì)胞促進(jìn)骨形成,抑制骨吸收[9]。在正常生理狀態(tài)下,成骨細(xì)胞分泌OPG使RANKL/OPG的比值及功能保持動(dòng)態(tài)平衡,維持骨穩(wěn)態(tài);當(dāng)破骨細(xì)胞表達(dá)RANKL增加時(shí),RANKL/OPG的比值增加,破骨細(xì)胞的骨吸收作用增加;反之,表現(xiàn)為OPG的促進(jìn)骨形成作用[10]。
1.2雌激素水平降低導(dǎo)致RANKL/OPG比值增大 女性體內(nèi)的雌激素在骨代謝平衡維持中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。雌激素與其受體結(jié)合后,通過RANKL/RANK/OPG信號(hào)通路保護(hù)成骨細(xì)胞免受凋亡,促進(jìn)其分化成熟并維持骨形成[11]。雌激素受體在成骨細(xì)胞及破骨細(xì)胞表面均有表達(dá),當(dāng)雌激素在破骨細(xì)胞前體細(xì)胞表面與雌激素受體結(jié)合后,其能夠抑制破骨細(xì)胞的分化成熟并減少RANKL的表達(dá);當(dāng)雌激素與成骨細(xì)胞表面的受體結(jié)合后,其能夠促使細(xì)胞內(nèi)OPG的表達(dá)增加,加速成骨細(xì)胞分化成熟并促進(jìn)破骨細(xì)胞啟動(dòng)程序性死亡,進(jìn)而促進(jìn)機(jī)體的骨形成。對(duì)于絕經(jīng)后女性,卵巢功能衰退直接造成雌激素分泌減少,RANKL/RANK/OPG信號(hào)通路發(fā)生紊亂:一方面,具有促進(jìn)骨吸收作用的白細(xì)胞介素(interleukin,IL)、TNF等炎癥因子在體內(nèi)不斷蓄積,引起骨代謝微環(huán)境中RNAKL表達(dá)增加,從而加快骨質(zhì)流失;另一方面,轉(zhuǎn)化生長因子-β等表達(dá)減少導(dǎo)致成骨細(xì)胞分泌OPG減少,RANKL與RANK競爭性結(jié)合能力增強(qiáng),從而促進(jìn)破骨細(xì)胞分化成熟[12]。
因此,RANKL/RANK/OPG信號(hào)通路是體內(nèi)維持骨代謝穩(wěn)態(tài)重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,而各種因素對(duì)該通路的調(diào)節(jié)作用均反映在RANKL/OPG比值的變化上。絕經(jīng)后女性卵巢功能減退,雌激素合成和分泌減少導(dǎo)致成骨細(xì)胞合成OPG減少,RANKL/OPG比值上調(diào),從而造成PMOP。
2.1Wnt/β聯(lián)蛋白(β-catenin)信號(hào)通路 Wnt/β-catenin信號(hào)通路屬于經(jīng)典Wnt通路,參與調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)多種代謝活動(dòng)。在骨代謝系統(tǒng)中,Wnt/β-catenin信號(hào)通路不僅調(diào)控細(xì)胞的增殖和分化,還參與調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)某些關(guān)鍵蛋白的表達(dá)。Wnt是由細(xì)胞內(nèi)Wnt基因編碼的一種分泌性糖蛋白,在體內(nèi)許多組織的發(fā)育過程中起重要作用[13]。其中,Wnt/β-catenin-T細(xì)胞因子/淋巴增強(qiáng)因子作為經(jīng)典的骨代謝調(diào)節(jié)通路,不僅對(duì)骨骼的發(fā)育和礦化很重要,而且在骨代謝調(diào)節(jié)方面也必不可少[14]。β-catenin是Wnt經(jīng)典通路最重要的調(diào)控因子之一,其從胞質(zhì)移位到胞核中,促進(jìn)與成骨細(xì)胞分化和成熟相關(guān)基因的表達(dá)[15]。
2.2雌激素水平降低抑制Wnt/β-catenin 信號(hào)通路 Wnt/β-catenin 信號(hào)通路對(duì)于成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的增殖分化、骨發(fā)育和重塑等作用,均是通過多種調(diào)控因子正向調(diào)節(jié)靶基因表達(dá)實(shí)現(xiàn)。近年來,眾多研究表明成骨細(xì)胞作為該通路的關(guān)鍵靶細(xì)胞,在Wnt/β-catenin 信號(hào)通路調(diào)節(jié)骨代謝過程中發(fā)揮重要作用[16-18]。在骨組織的生理狀態(tài)下,β-catenin在調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞功能中均發(fā)揮重要作用[19],Wnt/β-catenin信號(hào)通路激活后,靶細(xì)胞表面低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白5/6和卷曲蛋白組成的受體蛋白復(fù)合物能夠與Wnt蛋白發(fā)生特異性結(jié)合,隨后促進(jìn)散亂蛋白活化,介導(dǎo)糖原合成酶激酶-3β磷酸化,促使靶細(xì)胞內(nèi)β-catenin穩(wěn)定存在并不斷聚集;當(dāng)胞質(zhì)內(nèi)β-catenin富集到一定量時(shí)可從胞質(zhì)進(jìn)入胞核,與T細(xì)胞因子/淋巴增強(qiáng)因子家族成員結(jié)合,招募Bcl-9等相關(guān)因子從而正向調(diào)節(jié)靶基因表達(dá),一方面促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)增殖,另一方面誘導(dǎo)其分化為成骨細(xì)胞。Wnt/β-catenin內(nèi)源性拮抗因子——骨硬化蛋白可發(fā)揮負(fù)向調(diào)控作用,抑制Wnt蛋白和低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白5/6的特異性結(jié)合,從而阻斷該通路的信號(hào)傳遞。當(dāng)Wnt蛋白缺乏時(shí),胞內(nèi)糖原合成酶激酶-3β通過磷酸化方式標(biāo)記β-catenin,最終通過胞內(nèi)泛素/蛋白酶體途徑將其降解,從而抑制Wnt/β-catenin信號(hào)在骨代謝中的正常傳導(dǎo)過程[20]。此外,Wnt信號(hào)通路能夠刺激成骨細(xì)胞分泌OPG,促使該通路與RANKL/RANK/OPG信號(hào)通路相互關(guān)聯(lián),從而抑制破骨細(xì)胞增殖、分化和限制其功能發(fā)揮[21]。
因此,在正常人體生理狀態(tài)下,Wnt/β-catenin信號(hào)通路中的關(guān)鍵蛋白(散亂蛋白、骨硬化蛋白和卷曲蛋白等)能夠調(diào)節(jié)Wnt信號(hào)在胞膜及其下游相關(guān)靶分子間的傳遞。由于女性在絕經(jīng)后體內(nèi)雌激素水平驟降,關(guān)鍵蛋白表達(dá)異常,故導(dǎo)致Wnt/β-catenin信號(hào)通路功能受抑,繼而發(fā)生骨質(zhì)疏松癥。
信號(hào)素3A(Semaphorin 3A,Sema3A)屬軸突導(dǎo)向因子超家族成員,為分泌型的骨代謝調(diào)節(jié)因子[22],參與調(diào)節(jié)許多機(jī)體生理過程。神經(jīng)纖毛蛋白-1 (neuropilin-1,Nrp-1)是一種跨膜糖蛋白,可作為Sema3A及血管內(nèi)皮生長因子蛋白的受體發(fā)揮作用[23]。早期學(xué)者認(rèn)為,Sema3A/Nrp-1在機(jī)體內(nèi)主要調(diào)節(jié)部分組織的發(fā)育過程,能夠促進(jìn)組織中血管及神經(jīng)發(fā)育[24];而近年來,對(duì)Sema3A/Nrp-1功能的研究主要集中于其在骨代謝中的調(diào)節(jié)。
Sema3A/Nrp-1不僅可以促進(jìn)骨形成,同時(shí)還能抑制骨吸收[25]。Behar等[26]研究表明,Sema3A在骨組織中主要參與骨發(fā)育及調(diào)節(jié)血管、神經(jīng)的分布。Hayashi等[27]研究發(fā)現(xiàn),Sema3A作為一種有效的骨保護(hù)因子,在骨代謝調(diào)節(jié)系統(tǒng)中可雙向調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞功能。Sema3A既能夠抑制骨組織中破骨細(xì)胞功能以減少骨丟失,也可促進(jìn)成骨細(xì)胞分化成熟,從而維持PMOP患者的骨量。在成骨細(xì)胞譜系中,雌激素通過抑制miR-195和miR-497的表達(dá),以濃度依賴性方式上調(diào)成骨細(xì)胞Sema3A蛋白表達(dá);而來源于成骨細(xì)胞的Sema3A通過與細(xì)胞膜表面的Nrp-1受體結(jié)合,激活Sema3A/Nrp-1信號(hào)通路的下游信號(hào)分子,從而發(fā)揮調(diào)控骨穩(wěn)態(tài)的作用[28]。Sema3A缺乏或其受體缺陷會(huì)導(dǎo)致高齡小鼠嚴(yán)重的骨量丟失并伴有骨細(xì)胞減少;Sema3A受體復(fù)合物能夠進(jìn)一步作用于可溶性鳥苷酸環(huán)化酶-環(huán)鳥苷酸信號(hào)通路,從而保護(hù)骨細(xì)胞免于凋亡,而可溶性鳥苷酸環(huán)化酶-環(huán)鳥苷酸信號(hào)激活劑亦可模擬Sema3A的作用,改善PMOP小鼠模型的骨量丟失[29]。
因此,Sema3A被認(rèn)為是一種骨保護(hù)因子,它能在促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖、分化的同時(shí),抑制破骨細(xì)胞主要功能的發(fā)揮,具有明顯促進(jìn)骨形成的作用。絕經(jīng)后女性雌激素水平降低,Sema3A功能受抑,導(dǎo)致骨形成明顯減緩、骨質(zhì)吸收增強(qiáng),最終造成骨代謝的負(fù)平衡引發(fā)骨質(zhì)疏松癥。
過氧化物酶體增殖物激活受體 γ(peroxisome proliferator-activated receptor γ,PPARγ)在人體內(nèi)主要表達(dá)于脂肪細(xì)胞及部分免疫細(xì)胞,其分泌與年齡呈正相關(guān);在骨組織中能夠通過減少成骨細(xì)胞特異轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)來抑制其分化,同時(shí)抑制骨鈣素合成、促進(jìn)破骨細(xì)胞分化成熟。PPARγ是成脂分化的主要調(diào)控因子,在BMSCs向成骨細(xì)胞和脂肪細(xì)胞分化的過程中發(fā)揮重要作用[30]。
研究發(fā)現(xiàn),在骨質(zhì)疏松形成過程中,生長分化因子11(growth differentiation factor 11,GDF11)-脂肪量和肥胖相關(guān)蛋白(fat mass and obesity-associated protein,F(xiàn)TO)可通過調(diào)節(jié)剪接位點(diǎn)周圍的N6-甲基腺苷水平,來調(diào)控脂肪生成調(diào)節(jié)因子——矮小相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子1的外顯子剪接,從而發(fā)揮調(diào)節(jié)BMSCs分化的作用;FTO可提高BMSCs中PPARγ信使RNA水平,并通過激活的PPARγ調(diào)節(jié)N6-甲基腺苷和PPARγ信使RNA的穩(wěn)定性,從而發(fā)揮調(diào)節(jié)BMSCs成脂和成骨分化平衡的作用[31]。此外,PPARγ抑制劑雙酚A二縮水甘油醚可以改善類固醇誘導(dǎo)的小鼠骨質(zhì)疏松癥,其成骨標(biāo)志物表達(dá)水平及骨量均明顯增加;同時(shí),成脂標(biāo)志物表達(dá)減少,骨髓脂肪浸潤現(xiàn)象改善[32]。因此,GDF11-FTO-PPARγ作為一條與成骨細(xì)胞分化和骨質(zhì)疏松癥有關(guān)的信號(hào)通路,介導(dǎo)BMSCs向成脂肪細(xì)胞分化,而抑制其向成骨細(xì)胞分化。絕經(jīng)后女性雌激素水平下降,能夠間接激活GDF11-FTO-PPARγ信號(hào)通路,而該通路中FTO能夠促使BMSCs定向分化成為脂肪細(xì)胞,骨形成減少,最終導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥發(fā)生。
骨免疫學(xué)認(rèn)為,機(jī)體免疫系統(tǒng)主要通過細(xì)胞因子介導(dǎo)對(duì)骨代謝的調(diào)節(jié)[33]。IL是骨代謝過程中最常見的一種免疫調(diào)節(jié)和促炎因子,由T細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞和破骨、成骨細(xì)胞分泌,以旁分泌的方式作用于鄰近靶細(xì)胞,促進(jìn)破骨細(xì)胞形成并抑制成骨細(xì)胞分化[34]。
絕經(jīng)后女性體內(nèi)雌激素缺乏,不僅能夠促進(jìn)體內(nèi)破骨細(xì)胞形成的細(xì)胞因子(巨噬細(xì)胞集落刺激因子和RANKL等)表達(dá)增加,同時(shí)還能使T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等的活化增加[35]。一方面,T細(xì)胞在活化后能夠高效表達(dá)RANKL,RANKL與破骨細(xì)胞表面的RANK相結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)通過RANKL/RANK/OPG信號(hào)通路促進(jìn)破骨細(xì)胞增殖、分化、成熟和活化,同時(shí)調(diào)節(jié)骨改建過程;另一方面,活化的T細(xì)胞還能夠通過自身分泌的γ干擾素激活泛素蛋白酶體通路,進(jìn)而降解腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6,以抑制RANKL誘導(dǎo)破骨細(xì)胞分化的功能。同時(shí),雌激素亦可通過免疫系統(tǒng)直接和間接地調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞的形成過程[36]。
5.1促進(jìn)破骨細(xì)胞功能的免疫因子 IL-1是一種功能豐富的細(xì)胞因子,參與調(diào)節(jié)多種組織細(xì)胞的功能。在骨調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,IL-1既可直接調(diào)控破骨細(xì)胞前體細(xì)胞的分化,又能促進(jìn)骨組織中RANKL的表達(dá),是破骨細(xì)胞的重要調(diào)節(jié)因子[37]。研究認(rèn)為,IL-1和RANKL協(xié)同作用于破骨細(xì)胞表面的IL-1受體,激活胞內(nèi)的腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6通路,使核因子κB和活化T細(xì)胞核因子c1進(jìn)一步激活,調(diào)控破骨細(xì)胞形成并提高骨吸收能力[38]。此外,IL-1除上調(diào)破骨細(xì)胞的分化和活化外,還可通過促進(jìn)胞內(nèi)膠原酶和基質(zhì)金屬蛋白酶的合成,引發(fā)局部骨組織的炎癥反應(yīng),從而促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)降解,導(dǎo)致骨吸收和骨質(zhì)疏松[39]。小鼠IL-1基因敲除后,骨微環(huán)境中的IL-1缺乏導(dǎo)致骨吸收減少、骨小梁增厚和骨骼生長,表明IL-1受體信號(hào)缺失導(dǎo)致骨量的進(jìn)行性增加[40]。
Tamura等[41]發(fā)現(xiàn),IL-6在體外培養(yǎng)中具有誘導(dǎo)破骨細(xì)胞形成的功能。IL-6在靶細(xì)胞膜上與跨膜的IL-6受體相結(jié)合形成受體復(fù)合物后,進(jìn)一步招募gp130同源二聚體,通過gp130向下發(fā)出信號(hào)激活Janus激酶2/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3等信號(hào)通路,從而促進(jìn)RANKL并抑制OPG表達(dá),進(jìn)而間接地增強(qiáng)破骨細(xì)胞的骨吸收能力,加速骨質(zhì)丟失[42]。此外,IL-6還可通過抑制OPG等因子在核因子κB通路中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),從而直接抑制破骨細(xì)胞的分化及成熟。在卵巢切除的小鼠模型中,TNF-α和IL-6通過降低核因子κB及激活蛋白1活性而抑制破骨細(xì)胞的增殖和分化,提示TNF-α和IL-6在介導(dǎo)PMOP患者骨吸收中發(fā)揮重要作用[43]。
5.2多效性免疫因子 然而,并非所有參與骨代謝的細(xì)胞因子均具有破骨作用,有些則對(duì)骨組織具有保護(hù)作用,甚至具有多效性,其發(fā)揮的效應(yīng)取決于靶細(xì)胞和其他細(xì)胞因子的共同作用[44]。
IL-18由成骨細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等分泌,可促進(jìn)成骨細(xì)胞分化和增殖,并抑制破骨細(xì)胞形成[45]。輔助性T細(xì)胞2(helper T cell 2,Th2細(xì)胞)分泌的大部分細(xì)胞因子能正向調(diào)節(jié)骨代謝,而IL-33作為一種Th2型細(xì)胞因子,在骨代謝系統(tǒng)卻表現(xiàn)出多效性作用。研究表明,IL-33作用于成骨細(xì)胞時(shí),其在抑制OPG表達(dá)的同時(shí),還能減少破骨細(xì)胞形成并誘導(dǎo)其凋亡,從而保持牙槽骨的正常結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度[46]。而在炎癥狀態(tài)下,IL-33的主要分泌細(xì)胞為基質(zhì)細(xì)胞,其可促進(jìn)靶細(xì)胞分泌γ干擾素、IL-4和IL-10等因子抑制破骨細(xì)胞分化,同時(shí)能夠直接阻斷骨髓前體細(xì)胞向破骨細(xì)胞分化,使前體細(xì)胞分化為具有分泌功能的抗原呈遞細(xì)胞和巨噬細(xì)胞[47]。此外,IL-33還能通過IL-33/生長刺激表達(dá)基因2蛋白(growth stimulation expressed gene 2,ST2)通路調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞形成。IL-33作為ST2的胞外配體,與重組人IL-1受體輔助蛋白和ST2組成異二聚體,與受體結(jié)合后募集下游信號(hào)分子,進(jìn)一步激活核因子κB和促分裂原活化的蛋白激酶信號(hào)分子,最終使某些Th2型細(xì)胞因子在骨組織中的表達(dá)量增加,以抑制破骨細(xì)胞形成并促進(jìn)成骨細(xì)胞分化[48]。近年一項(xiàng)研究表明,絕經(jīng)后患者血清中的IL-33水平較健康者明顯下降,且與前期體外實(shí)驗(yàn)中IL-33抑制破骨細(xì)胞分化的結(jié)果具有一致性[49]。因此,IL-33雖然在骨代謝系統(tǒng)中具有多效性,但其在PMOP發(fā)展過程中主要發(fā)揮抑制骨吸收的作用。
5.3免疫因子與各信號(hào)通路相互交聯(lián) 在機(jī)體骨代謝調(diào)節(jié)中,各信號(hào)通路間相互聯(lián)系構(gòu)成復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),共同維持機(jī)體骨代謝穩(wěn)態(tài)。免疫系統(tǒng)主要利用不同的因子實(shí)現(xiàn)與信號(hào)通路交聯(lián),其中IL-37可以通過激活磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶 B信號(hào)通路在體外促進(jìn)BMSCs向成骨細(xì)胞分化;局部注射IL-37大鼠顱骨缺損模型,骨缺損愈合速度加快[50]。同時(shí),IL-37激活的磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶 B信號(hào)通路能促使糖原合成酶激酶-3β磷酸化;在Wnt信號(hào)通路中,糖原合成酶激酶-3β磷酸化促使β-catenin進(jìn)入細(xì)胞核與核轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合,調(diào)節(jié)與成骨分化相關(guān)的蛋白并維持骨細(xì)胞活性[51];在PPARγ信號(hào)介導(dǎo)BMSCs向成脂分化過程中,IL-1、IL-6等細(xì)胞因子激活促分裂原活化的蛋白激酶、色氨酸轉(zhuǎn)氨酶相關(guān)蛋白1等介導(dǎo)的信號(hào)通路,從而抑制PPARγ轉(zhuǎn)錄活化,抑制PPARγ信號(hào)通路發(fā)揮負(fù)向調(diào)節(jié)作用,最終促進(jìn)BMSCs的成骨細(xì)胞分化[52]。
絕經(jīng)后女性體內(nèi)雌激素合成減少,機(jī)體抗氧化作用減弱,導(dǎo)致炎癥因子分泌增加,促進(jìn)破骨細(xì)胞增殖、分化和成熟,同時(shí)抑制新骨的形成,造成骨量丟失,最終導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥。
目前,臨床針對(duì)PMOP的治療手段主要包括雌激素替代療法、骨合成代謝療法[53]等;其治療藥物主要包括選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑、重組人甲狀旁腺激素[54]、維生素D、鈣劑、雙膦酸鹽[55]等。不同的方法針對(duì)不同的患者均表現(xiàn)出各自的優(yōu)勢,但也均存在一定的局限性。目前,尚無根治PMOP的治療方法。骨代謝穩(wěn)態(tài)的多重調(diào)控機(jī)制,以及信號(hào)通路間相互交聯(lián),使PMOP的發(fā)病機(jī)制變得尤為復(fù)雜。因此,深入研究明確PMOP發(fā)生發(fā)展過程中精準(zhǔn)的信號(hào)調(diào)節(jié)通路,有利于開發(fā)更多具有針對(duì)性的治療靶點(diǎn),有望為PMOP的防治及新藥研發(fā)提供確切理論依據(jù)。