miR-214与细胞自噬在骨质疏松发生发展过程中的作用机制研究进展
骨细胞,成骨细胞,骨质疏松症,1微小RNA和miR-214在骨质疏松中的作用,2细胞自噬与骨质疏松,3miR-214调控自噬的机制及在骨质疏松中的作用
陈峰 胡建华 吴志宏 仉建国(中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院骨科,北京 100730)
骨质疏松症是一种与骨强度降低相关的代谢性慢性疾病,其特征是骨量减少、骨骼脆性增加、骨组织结构恶化和骨折风险增加。骨质疏松症是老年人骨折最常见的原因,通常症状直到骨折发生时才出现,甚至轻微的应力也可能发生骨折。已发现骨质疏松症引起的慢性疼痛严重干扰正常活动。发达国家骨质疏松症的患病率在男性中为2%~8%,在女性中为9%~38%[1]。除了增加活动障碍和脆性骨折的风险之外,骨质疏松症可增加骨折等并发症相关的住院风险,从而给公共卫生系统带来巨大的经济负担。骨质疏松症是一种多因素、多基因疾病,在任何给定的个体中可能存在不同的一组机制共同起作用[2]。骨质疏松症的特征是骨量减少、骨组织微结构改变、骨强度降低和骨折风险增加[3]。骨重建是一种持续的骨吸收和骨形成过程,主要由破骨细胞和成骨细胞调控。骨重建期间骨形成减少和/或骨吸收过度均可导致骨质疏松症[4]。与年龄相关的成骨细胞功能障碍可能是由骨骼微环境中与年龄相关的变化介导外在机制引起的,如激素和生长因子水平的变化[5],以及由成骨细胞衰老引起的内在机制[6]。研究表明,在一些骨科疾病的小鼠模型中,骨质疏松症发病机制与成骨细胞中内质网应激可能存在一定的联系[7]。然而目前骨质疏松症的发病机制并未完全阐明。
绝经后骨质疏松症属于Ⅰ型原发性骨质疏松症,主要诱因是女性绝经后体内雌激素水平下降,导致破骨细胞的骨吸收活性增加,从而引发骨质流失[8]。研究认为,雌激素缺乏能够促使机体产生炎症细胞因子IL-2、IL-6、TNF-α 等,从而导致机体破骨细胞活性增加。另外,雌激素可刺激成骨细胞分泌表达骨保护素(osteoclastogenesis inhibitory factor,OPG)[9],而雌激素的缺乏会造成RANKL-RANK-OPG信号途径的紊乱。人体骨量和骨骼强度下降的基本机制与年龄变化相关。近年来,针对骨质疏松症分子机制的研究取得了新进展,认为造成骨质疏松的原因除了性激素水平降低,氧化应激的增加也是公认的关键因素。活性氧的过量产生与炎症、组织损伤有关,人体在衰老或雌激素水平下降的情况下也会诱发氧化应激,导致机体出现骨质疏松症状。Chen等[10]的报道中表示,随年龄增加大鼠骨细胞自噬活性逐渐降低,ULK-1、LC3-11、BECN1 表达下降,p62 表达上升,细胞凋亡增加。因此,自噬水平减弱导致氧化应激增加,可能与增龄性骨质疏松密不可分。本文将结合最新文献,总结微小RNA 特别是较新的miR-214 及细胞自噬在骨质疏松领域的研究进展 ......
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