成骨分化关键性转录因子cbfa1-是Runt结构域基因家族成员之一
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微小RNA在骨质疏松症治疗中的作用及机制的研究进展陈煦;王新力;邹远康;李天;赵雄【摘要】骨质疏松症是以骨量减少、骨强度下降、骨折危险性增加为特征,受遗传因素和环境因素共同影响的一种全身骨代谢障碍的疾病.骨质疏松是骨折的重要原因之一,它影响骨折的处理及其预后.原发性骨质疏松症的防治主要包括物理治疗和药物治疗两个方面,物理治疗包括运动疗法和物理因子疗法;药物治疗包括雌激素代替疗法、降钙素、选择性雌激素受体调节剂以及双膦酸盐等,这些药物可以阻止骨吸收但对骨形成的作用影响较小.微小RNA(miRNA)是一种由高等真核生物基因组编码,在进化上十分保守的非编码小分子RNA,具有调控基因表达的能力.miRNA主要通过和靶基因mRNA碱基配对,引导沉默复合体降解mRNA或抑制其翻译.基于miRNA的作用机制,通过人工合成miRNA拟似物和miRNA抑制剂调节miRNA 相关通路,或人工构建miRNA介导RNA干扰途径,进行基因和分子治疗,从而在分子水平上为研究新一代基因药物和生物治疗手段提供新的切入点.关于骨质疏松,目前研究发现miRNA主要通过影响Runx2和Osterix信号通路发挥调控成骨信号作用,因此,干预miRNA可通过影响干细胞骨再生延缓骨质疏松进程,促进骨折修复.本文重点对微小RNA在骨分化和骨再生的分子机制及治疗应用做一综述,旨在为骨质疏松的基础研究和临床治疗提供参考.【期刊名称】《中国骨质疏松杂志》【年(卷),期】2016(022)006【总页数】5页(P786-790)【关键词】微小RNA;信号通路;骨再生;骨质疏松【作者】陈煦;王新力;邹远康;李天;赵雄【作者单位】第四军医大学西京医院骨科,西安710032;第四军医大学西京医院骨科,西安710032;第四军医大学西京医院骨科,西安710032;第四军医大学西京医院骨科,西安710032;第四军医大学生物医学工程学院,西安710032;第四军医大学西京医院骨科,西安710032【正文语种】中文【中图分类】R681骨质疏松症的严重性仅次于心脑血管疾病和肿瘤。
Runx2-cbfa1转录因子的基因组结构、功能及其调控研Runx2/cbfa1转录因子的基因组结构、功能及其调控研第一部分 Runx2/Cbfa1转录因子的基因组结构与表达分布Runx2(又名Cbfa1,Osf2,PEBP2αA和AML3)是一个结构较为复杂的基因。
它具有两个启动子:P1和P2,分别转录两个主要mRNA异构体Runx2-Ⅱ和Runx2-Ⅰ。
Runx2Ⅱ与Ⅰ的区别在于5′-端非翻译区(分别称为UTR1和UTR2)和N-端氨基酸序列,而其余DNA结合区和C-端氨基酸序列完全相同,并由外显子2到8编码。
Runx2-Ⅱ(又称为主要til-1,Cbfa1.iso or Cbfa1/p57)由远端的P1启动子所转录,能编码出528个氨基酸残基蛋白,其N-端19个氨基酸MASNSLFSAVTPCQQSFFW位于外显子1a。
Runx2-Ⅰ(又称为PEBP2αA,Cbfa1/org或Cbfa1/p56)由近端的P2启动子所转录,能编码出514个氨基酸残基蛋白,其N-端5个氨基酸MRIPV位于外显子1b。
尽管我们知道Runx2基因编码两个主要的成骨细胞特异性转录因子,调节成骨细胞的分化,但目前对于他们的5′-端基因组结构及其在成骨细胞,各种不同细胞株和不同的组织中表达还要进一步研究。
在目前实验研究中,我们已弄清人、大鼠、和小鼠RUNX2-Ⅱ/Runx2-Ⅱ基因5′-端序列结构特征,并对Runx2-Ⅱ和Runx2-Ⅰ两个主要异构体在成骨细胞、细胞株及各种组织中的表达进行了分析。
我们发现新的5′-端RUNX2-Ⅱ/Runx2-Ⅱ序列(外显子1a)在不同种系中高度保守,小鼠、大鼠、和人的序列同源性为97%。
小鼠外显子1a被含有165个碱基对的微内含子分为两个部分,至少有两个剪接供体位点(sd_1和sd_2)在5′端UTR1非翻译区及一个剪接供体位点(sd_3)在外显子1a翻译区。
交替性剪接供体位点(sd_1和sd_2)选择可使Runx2-Ⅱ产生另外两个转录异构体Runx2-Ⅱd_1和Runx2-Ⅱd_2,Runx2-Ⅱd_2仅在Runx2-Ⅱ5′-端UTR1中存在33个核苷酸插入不同。
血管平滑肌细胞表型转化及相关机制崔源源【摘要】Altered phenotype of vascular smooth muscle cells is closely related to the development of atherosclerosis and restenosis of percutaneous coronary intervention.De-differentiation of vascular smooth muscle cells can be transformed to osteoblast , inflammatory or myofibrolast like cells.This paper explores the changed phenotypes of vascular smooth muscle cell and its related mechanisms .%血管平滑肌细胞表型改变与动脉粥样硬化、介入后再狭窄等病理改变紧密相关.去分化的血管平滑肌细胞可分化为成骨型、炎症型或成纤维母细胞等表型.现从血管平滑肌细胞表型转化及相关机制进行探讨.【期刊名称】《心血管病学进展》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】4页(P900-903)【关键词】血管平滑肌细胞;表型;机制【作者】崔源源【作者单位】中国中医科学院西苑医院心血管病中心,北京 100091【正文语种】中文【中图分类】R329.2;R543成熟的血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMC)具有较高的细胞特异性,主要表现为收缩血管、调节血压和血流分布等功能。
分化成熟的VSMC表现为极低的增殖率和合成性。
由于VSMC具有强大的表型可塑性,受损的VSMC可进行表型转换,进而在心血管疾病中扮演着重要角色,如动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)、高血压等[1-3]。
巨噬细胞成骨相关基因
巨噬细胞成骨相关基因是指在骨代谢中发挥重要作用的基因,其中最为重要的是核因子-kB (NF-kB)、转录因子Cbfa1和RANK/RANKL 系统等。
NF-kB作为一种关键的信号转导分子,在巨噬细胞中起到重要的调控作用,能够促进巨噬细胞成骨分化和骨吸收。
Cbfa1是一种转录因子,也是骨细胞分化的关键因子,能够促进巨噬细胞向成骨细胞的分化。
RANK/RANKL系统是骨吸收的关键调节因子,其中RANKL 是由巨噬细胞和成骨细胞分泌的,而RANK则是存在于巨噬细胞和骨吸收细胞中的受体,能够调控骨重建和骨吸收的平衡。
因此,了解这些巨噬细胞成骨相关基因的功能和调控机制,对于治疗骨代谢相关疾病具有重要的指导意义。
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经典Wnt信号通路对骨代谢的调节作用徐伟丽;牛玲玲;王文侠;崔鹏举【摘要】Wnt信号通路是一个调控细胞生长、发育和分化的重要信号途径.越来越多的证据表明,经典Wnt信号通路在成骨细胞的分化进程及骨形成过程中扮演着重要角色.本文就经典Wnt信号通路中已知的与骨代谢相关的各个成分及其功能,以及对通过Wnt信号通路防治骨质疏松的研究进展进行了综述,以期能为相关骨代谢性疾病的预防和治疗提供新的思路.【期刊名称】《中国骨质疏松杂志》【年(卷),期】2016(022)003【总页数】5页(P376-380)【关键词】Wnt通路;因子;成骨细胞;骨质疏松【作者】徐伟丽;牛玲玲;王文侠;崔鹏举【作者单位】哈尔滨工业大学化工学院食品科学系,哈尔滨150090;哈尔滨工业大学化工学院食品科学系,哈尔滨150090;齐齐哈尔大学食品与生物工程学院黑龙江省普通高校农产品加工重点实验室,齐齐哈尔161006;哈尔滨工业大学化工学院食品科学系,哈尔滨150090【正文语种】中文【中图分类】R336Wnt信号通路在各种生物中具有高度的保守性,对于细胞的分化、生长、凋亡及细胞功能的表达都有重要作用,为生物生长发育所必需。
Wnt信号通路包含3条通路:经典Wnt/ β-catenin信号通路,非经典Wnt/钙离子(Wnt/Ca2+)通路和Wnt/PCP(planar cell polarity,PCP)通路。
与经典通路相比,非经典通路并不依赖胞内的β-catenin,而是通过调节细胞内Ca2+浓度或细胞极性来实现其功能[1,2]。
目前,人类基因研究和小鼠实验都证明Wnt信号通路在调控骨形成过程中发挥着重要作用。
Wnt信号通路在骨形成中核心作用的确认,使它成为开发防治骨骼类疾病新药的非常有吸引力的目标[1]。
该信号通路已成为目前骨骼系统相关疾病发病机制和骨代谢研究的新热点,现就相关报道综述如下。
1 经典Wnt信号通路的调控机理Wnt/β-catenin通路的主要作用机制(见图1)是胞外的Wnt蛋白与膜上的受体蛋白复合物结合(由卷曲蛋白(Frizzled,Fz)和低密度脂蛋白受体相关蛋白(LDL receptor related protein,LRP5/6组成),激活胞内的散乱蛋白(Dishevelled,Dvl)诱导胞内的四聚体(APC、Axin、GSK-3β、β-catenin)解体,从而使细胞内的β-catenin浓度升高,进入细胞核内与转录因子(T cell factor / lymphoid enhancer factor,TCF/LEF)结合,最终诱导靶基因(cyclinD1、c-myc、Runx2、Osx等)的表达。
Wnt信号通路调控间充质干细胞成骨分化的研究进展陈小静;高艳虹【摘要】Wnt通路作为调控细胞生长、发育和分化的重要信号途径一直是医学研究的热点.近年来的研究表明,Wnt信号通路在调控间充质干细胞(MSCs)成骨分化过程中发挥重要作用,其机制已成为骨组织工程研究的热点,也为骨质疏松症等疾病的治疗提供了新思路.该文对Wnt信号通路调控MSCs成骨分化的研究进展进行综述.%Wnt signaling pathway has been the focus of medical research as it plays a significant role in regulating the growth, development and differentiation of cells. Recent studies have revealed that Wnt signaling pathway may play an important role in regulating the osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells ( MSCs) , the mechanism of which has been the hotspot of bone tissue engineering and provides a new way for the treatment of diseases such as osteoporosis. The research progress of Wnt signaling pathway in regulating osteogenic differentiation of MSCs is reviewed in this paper.【期刊名称】《上海交通大学学报(医学版)》【年(卷),期】2013(033)001【总页数】5页(P99-103)【关键词】间充质干细胞;Wnt信号通路;成骨分化;骨形成【作者】陈小静;高艳虹【作者单位】上海交通大学医学院附属新华医院老年医学科,上海200092;上海交通大学医学院附属新华医院老年医学科,上海200092【正文语种】中文【中图分类】Q23间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)是近年来发现的一类具有多向分化潜能的成体干细胞,主要存在于骨髓,体外分离培养后在不同的诱导条件下MSCs具有向成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞、成肌细胞和神经细胞等多种细胞系分化的能力[1]。
调控成骨细胞分化的信号通路及细胞因子研究进展作者:赵锐王译晗朱悦陶琳单军来源:《中国医学创新》2021年第05期【摘要】骨质疏松症是临床常见的代谢性骨病。
骨质疏松的发生是由各种原因导致的成骨细胞介导的骨生成减少或破骨细胞介导的骨吸收增加。
骨生成作用主要由成熟的成骨细胞完成,成骨细胞主要来源于间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs),在一系列信号通路及细胞因子等的调控下,MSCs可以分化为成骨细胞,进而发挥骨生成作用。
因此增强成骨细胞的分化能力至关重要。
目前已知多条信号通路参与到MSCs向成骨细胞分化的过程中,例如Wnt/β-catenin、BMP-Smads、Hedgehog、Notch、PI3K/AKT、MAPKs信号通路等,同时Runx2、Osterix或PPARγ等关键转录因子也在成骨分化过程中起到重要调控作用,这些信号通路与转录因子的激活或抑制影响着MSCs向成骨细胞或脂肪细胞的分化倾向,但这些信号通路与转录因子之间是否存在相互联系,以及它们是如何协同发挥调控成骨细胞分化的作用目前尚不明确。
因此,本文针对成骨细胞分化相关重要信号通路以及转录因子研究进展做一综述,为临床上大量的骨代谢异常相关疾病寻找发病机制以及治疗靶点。
【关键词】成骨分化信号通路 Runx2 OsterixAdvances in Signaling Pathways and Cytokines Regulating Osteoblastic Differentiation/ZHAO Rui, WANG Yihan, ZHU Yue, TAO Lin, SHAN Jun. //Medical Innovation of China,2021, 18(05): -176[Abstract] Osteoporosis is a common clinical metabolic osteopathy. Osteoporosis occurs due to decreasing of bone formation by osteoblasts or increasing of bone resorption by osteoclasts. Bone formation is done by mature osteoblasts, which are mainly derived from mesenchymal stem cells (MSCs). MSCs can differentiate into osteoblasts under the control of a series of signalling pathways and transcription factors. Therefore, it is important to enhance the differentiation of osteoblasts. Several signalling pathways are known to be involved in MSCs differentiation into osteoblasts,such as Wnt/β-catenin, BMP-Smads, Hedgehog, Notch, PI3K/AKT, MAPKs signalling pathways, meanwhile transcription factors such as Runx2,Osterix and PPARγ also play an important regulatory role in osteoblast differentiation. The activation or suppression of these signalling pathways and transcription factors affect tendency of MSCs differentiation into osteoblasts or fat cells, but it is not clear whether these signalling pathways and transcription factors are related to each other and how they work together to regulate osteoblast differentiation. Therefore, this paper makes a review of the important signalling pathways and transcription factors related to osteoblastdifferentiation, and seeks the pathogenesis and treatment targets for a large number of bone metabolic abnormality-related diseases in clinical.[Key words] Osteoblast differentiation Signalling pathway Runx2 OsterixFirst-author’s address: Shenyang Orthopedic Hospital, Shenyang 110044, Chinadoi:10.3969/j.issn.1674-4985.2021.05.043骨質疏松症是临床常见的代谢性骨病,一般表现为骨量减少、骨脆性增加,进而导致骨折风险增高等。
仙灵骨葆胶囊对去势大鼠股骨组织形态计量学和OCN、Cbfα1 mRNA的影响孙伟珊;霍少川;王晓东;孙平;王海彬【摘要】目的探讨仙灵骨葆胶囊对去势大鼠股骨形态计量学和成骨相关基因骨钙素(OCN)、核心结合因子(Cbfα1)mRNA的影响.方法 50只6月龄雌性SD大鼠,随机分为A组(作为空白对照)、B组(作为模型)、C组(给予高剂量仙灵骨葆胶囊)、D组(给予低剂量仙灵骨葆胶囊)、E组[给予阿仑膦酸钠维D3片(福美加)],每组10只.药物干预3个月后,采用X线显微断层显像仪检测左侧离体股骨骨密度(BMD)和骨小梁数量(TbN),逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)检测右侧股骨组织OCN、Cbfα1 mRNA表达,比较各组检测结果.结果干预3个月后,B组左侧股骨BMD、TbN明显低于A组,差异具有统计学意义(P<0.05);与B组比较,C、E组左侧股骨BMD明显增高,E组左侧股骨TbN明显增高,差异具有统计学意义(P<0.05);与E组比较,C、D组左侧股骨BMD、TbN明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05);五组左侧股骨BMD、TbN比较差异具有统计学意义(F=86.400、28.027,P<0.05).干预3个月后,与A组比较,B组右侧股骨Cbfα1、OCN mRNA表达量明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05);与B组比较,C、D、E组右侧股骨Cbfα1 mRNA表达量明显增高(P<0.05),C、E组右侧股骨OCN mRNA表达量明显增高,差异具有统计学意义(P<0.05);与E组比较,C组右侧股骨Cbfα1和OCN mRNA表达量明显增高(P<0.05),D组右侧股骨Cbfα1 mRNA表达量明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05);五组大鼠右侧股骨Cbfα1、OCN mRNA比较差异具有统计学意义(F=13.233、48.338,P<0.05).结论仙灵骨葆胶囊提高去势大鼠股骨BMD可能是通过提高OCN、Cbfα1 mRNA表达量发挥作用,TbN和BMD及成骨基因OCN、Cbfα1之间的关系尚需要进一步研究.【期刊名称】《中国实用医药》【年(卷),期】2017(012)034【总页数】4页(P193-196)【关键词】仙灵骨葆胶囊;去势大鼠;骨质疏松;骨钙素;核心结合因子【作者】孙伟珊;霍少川;王晓东;孙平;王海彬【作者单位】510080 广东药科大学附属第一医院;广州中医药大学国家重点学科中医骨伤科重点实验室;510080 广东药科大学附属第一医院;510080 广东药科大学附属第一医院;广州中医药大学国家重点学科中医骨伤科重点实验室【正文语种】中文骨质疏松(osteoporosis, OP)是一种全身性疾病, 其特征具有低骨量和骨微结构的退化, 并且导致骨的脆性增加和骨折风险[1]。
氟、砷对骨的影响研究现状龚翔【摘要】地方性氟中毒是由于地球化学性因素导致某一地区的居民长期从外界环境中摄入大量的氟所引起的以骨骼损害为主的全身性地球化学性疾病.氟骨症是地方性氟中毒最严重的临床表现之一,其普遍存在于氟、砷联合污染病区的人群中.近年来发现,氟骨症患者通常存在氟、砷联合中毒,且发现砷可加重氟骨症,但砷以何种机制影响氟骨症发生尚不清楚.为了降低氟骨症的发病率及对氟骨症患者实施有效的治疗,研究氟骨症的发病机制非常重要.%Endemic fluorosis is a global systemic chemical disease with skeletal damage as the main damage of residents in a certain area resulted from long term intake of massive fluoride from the external environment due to the geochemical factors. Skeletal fluorosis, one of the most serious clinical manifestations of endemic fluorosis, is prevalent in the crowd of fluorine, arsenic joint pollution area. The phenomenon that skeletal fluorosis patients usually present fluoride-arsenic poisoning is discovered in recent years. Moreover, arsenic is found to play an aggravating role in skeletal fluorosis. But the mechanism of aggravating skeletal fluorosis by affect is not well understood. In order to reduce the prevalence of skeletal fluorosis and give effective treatment to the patients, it is important to study the pathogenesis of skeletal fluorosis.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2013(019)008【总页数】4页(P1426-1429)【关键词】氟;砷;氟砷联合中毒;骨骼【作者】龚翔【作者单位】贵阳医学院附属医院急诊创伤骨科,贵阳,550004【正文语种】中文【中图分类】R68中国新疆、贵州、山西、陕西等地存在多处氟、砷联合污染区,严重危害着人们的健康。
成骨分化关键性转录因子cbfa1-是Runt结构域基因家族成员之一,包含一个与果蝇属Runt区高度同源的DNA结合域和一个具有转录活性的羧基端富含脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸的PST结构域
成骨分化关键性转录因子cbfa1-是Runt结构域基因家族成员之一,包含一个与果蝇属Runt区高度同源的DNA结合域和一个具有转录活性的羧基端富含脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸的PST结构域。
依氨基酸序列的不同,它可分为3种主要亚型,以MRIPV开始的Ⅰ型即cbfa1/p56,cDNA全长1 542 bp,编码514个氨基酸蛋白,由P2启动子调控;以MASNS 开始的Ⅱ型即cbfa1/p57,cDNA全长1 584 bp,编码528个氨基酸蛋白,由P1启动子调控;以MLHSPH开始的Ⅲ型,这一亚型目前尚未在人类基因中发现。
学术术语来源---
大鼠颌骨来源骨髓间充质干细胞中Cbfα1/p56亚型的表达
文章亮点:
1 目前对Cbfα1亚型的研究多集中在躯干四肢骨,而对发生于颅神经嵴源外胚间充质的颌骨所知甚少,Cbfα1/ p56亚型在颌骨组织中的作用尚不明确。
2 颌骨具有独特的膜内成骨机制,来源于颅神经嵴源外胚间充质,与躯干四肢的发育有较大差异。
因此,比较颌骨和髂骨来源骨髓间充质干细胞生物学特性及Cbfα1亚型mRNA 表达的差异,对研究颌骨的再生修复机制具有重要作用。
关键词:
干细胞;骨髓干细胞;核心结合因子α1;亚型;p56;p57;骨髓间充质干细胞;成骨分化;颌骨;髂骨
主题词:
骨髓;间质干细胞;髂骨;下颌骨;核心结合因子α1亚基
摘要
背景:与来源于中胚层间充质的躯干四肢骨不同,颌骨来源于颅神经嵴外胚间充质,具有独特的膜内成骨机制。
核心结合因子Cbfα1是骨分化的关键性转录因子,但其p56亚型在颌骨组织中的作用尚不明确。
目的:研究Cbfα1/p56亚型在大鼠颌骨来源骨髓间充质干细胞中的表达及意义。
方法:原代培养大鼠颌骨和髂骨来源的骨髓间充质干细胞,采用ELISA法检测骨髓间充质干细胞中的碱性磷酸酶活性,荧光定量PCR法检测骨髓间充质干细胞中Cbfα1/p56和p57亚型的mRNA相对表达量。
结果与结论:成功培养出大鼠颌骨和髂骨来源的骨髓间充质干细胞,颌骨来源骨髓间充质干细胞的增殖能力及碱性磷酸酶活性明显高于髂骨;在培养第6天,颌骨来源骨髓间充质干细胞的Cbfα1/p56亚型mRNA相对表达量高于髂骨来源骨髓间充质干细胞(P < 0.05),而Cbfα1/p57亚型在各培养时间点的mRNA 相对表达量两组间差异均无显著性意义(P > 0.05)。
结果提示Cbfα1/p56亚型对颌骨来源骨髓间充质干细胞的早期成骨分化
具有重要意义。
中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程。