瘦素与雌激素在骺板内的作用机制研究进展*
软骨,受体,1雌激素与生长板,2瘦素与生长板,3瘦素与雌激素的相互关系
王善金 李新锋 戴力扬(上海交通大学医学院附属新华医院骨科,上海200092)
骺板 (epiphyseal plate)又称为生长板 (growth plate),是中胚层来源的高度分化的软骨结构。长骨的线性生长由生长板软骨内成骨实现。生长板内软骨细胞的生长经历静止、增殖、分化和凋亡的有序过程,从组织学上可分为静止层、增殖层、肥大层和矿化层。静止软骨细胞不活跃,处于相对静止状态,是骺板幼稚软骨细胞的源泉,又称细胞生发层;增殖细胞层堆积成柱状,柱的排列与骨的纵轴相平行,细胞生长活跃,数目多,有丰富的软骨基质和胶原纤维,以Ⅱ型胶原、蛋白聚糖为主;肥大层细胞体积变大、变圆,软骨基质明显减少,以X型胶原为主,这部分是骺板最薄弱的部位;矿化层很薄,仅有一层或几层细胞构成,软骨细胞凋亡,基质钙化,新生血管和骨细胞前体侵入并将肥大层内软骨改建形成新骨。这一过程是在多种内分泌因素的直接和 (或)间接控制下完成的,这些因素包括糖皮质激素、甲状腺激素、性激素、瘦素等。骺板区生长代谢活跃,易受体内外多种不良因素的影响,引起生长板软骨细胞增殖、生长、钙化障碍,最终导致肢体短缩和 (或)成角畸形或过度生长。
瘦素和雌激素是人体内重要的激素内物质,和不同性别个体的生长发育都有密切的关系。近年来,对雌激素和瘦素在生长板软骨内化骨过程中的机制研究日益增多,本文对两者的作用及相互关系作一综述。
1 雌激素与生长板
雌激素是主要的女性性激素,主要由卵巢分泌或者雄性激素经芳香酶转化而来。在长骨的生长发育中,雌激素发挥着重要的调节作用,可以引起青春期长骨的快速生长和后期骺板的融合,雌激素受体或者芳香酶的变异可以导致身高的异常[1]。雌激素对骨生长的作用分为两方面,一是系统性作用,即通过调节生长激素 (GH)/胰岛素样生长因子-I(IGF-I)轴来实现;二是直接作用与生长板内软骨细胞来调节生长[1]。
雌激素的直接作用主要分为基因组和非基因组效应。基因组效应是通过雌激素受体激活雌激素反应元件 (estrogen response element)完成的。雌激素受体 (ER)是核受体超家族的成员,介导雌激素的效应,主要分两种亚型:ERα和ERβ。研究发现 人和动物的生长板软骨细胞中存在雌激素受体的表达,表明雌激素对生长板软骨细胞的直接作用。ERα和ERβ在各个细胞层均有表达以增生层表达高,与年龄点相关呈动态变化,并受体内激素水平调节[2],提示受体表达动态变化有功能性意义。Yao等[2]研究发现 ERα主要位于细胞质中而ERβ主要位于细胞核中 ......
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