成骨信号通路在非创伤性股骨头坏死中的作用

影响骨折愈合的细胞内信号通路研究进展发布时间：2021-06-07T06:58:17.283Z 来源：《中国医学人文》(学术版)2021年4月4期作者：崔宏宇[导读] 细胞的各种生物学过程，包括增殖、分化、凋亡等均受到多条信号通路控制，机体维持稳态依赖信号通路地精准调控。

本文系统、深入地概述了参与骨折愈合的多条重要细胞内信号通路及其作用机制，为临床治疗提供理论依据，并为药物研发提供新思路。

崔宏宇广州市番禺区中心医院创伤骨科广东广州 511400【摘要】细胞的各种生物学过程，包括增殖、分化、凋亡等均受到多条信号通路控制，机体维持稳态依赖信号通路地精准调控。

本文系统、深入地概述了参与骨折愈合的多条重要细胞内信号通路及其作用机制，为临床治疗提供理论依据，并为药物研发提供新思路。

【关键词】骨折愈合；信号通路；研究进展Research progress of cellular signaling pathways involving in fracture healing CUI Hongyu（Department of Traumatic Orthopaedics，Guangzhou Panyu District Central Hospital，Guangzhou 511400，Guangdong，China） Abstract：Multiple signaling pathways regulate cellular biology progress，including proliferation，differentiation and apoptosis.To maintain homeostasis depends on precise regulation of signaling pathways.This review summarized the mechanism of cellular signaling pathways involving in fracture healing systematically and thoroughly，providing theoretical basis for clinical application，and novel perspectives for drug development.Keywords：fracture healing；signaling pathways；research progress 骨折是现代骨外科的常见疾病，骨科手术的新技术及药物治疗等联合应用极大程度地促进骨折愈合，但是仍有约5%-10%的骨折因各种因素导致骨折不愈合或延迟愈合[1]。

Vol.41 No.6Dec. 2020大连大学学报JOURNAL OF DALIAN UNIVERSITY 第41卷 第6期2020年12月股骨头坏死的代谢组学研究进展先丹丹，卢发强*（大连大学 附属中山医院，辽宁 大连 116001）摘　要：股骨头坏死(Osteonecrosis of the Femoral Head, ONFH)是骨科的常见疾病，早期诊断存在困难。

该病的发病机制目前还未完全明确，因此，进一步探索ONFH 的工作迫在眉睫。

代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白质组学发展起来的一门新的组学技术，被广泛应用于疾病诊断、药理学、营养学、微生物学、食品科学等各个领域。

在生命科学领域中表现出巨大的作用。

因此，代谢组学技术在ONFH 领域有良好的发展前景。

本文通过查阅相关文献，对代谢组学在ONFH 领域的研究进展进行了总结，为ONFH 的早期诊断、发生机制提供参考。

关键词：股骨头坏死；代谢组学；生物标志物；研究进展中图分类号：R 681.8 文献标识码：A 文章编号：1008-2395(2020)06-0109-07收稿日期：2020-10-09第一作者：先丹丹(1993-)，女，硕士研究生，主要从事临床检验诊断学研究。

通讯作者：卢发强(1969-)，男，博士，主任技师，硕士研究生导师，主要从事临床输血与检验研究。

股骨头坏死即缺血性骨坏死(Avascular Necrosis of the Femoral Head ，A VNFH)，是由于股骨头的血供受损或者中断，引发的骨细胞及其骨髓成分凋亡，随后组织进行修复，最终使股骨头的结构发生变化，甚至出现塌陷和髋关节破坏，从而引发一连串病理生理改变和临床表现[1,2]。

该病是骨科的常见疾病，美国有30万至60万人患有非创伤性股骨头坏死(Non-traumatic Osteonecrosis of the Femoral Head ，NONFH)，从20世纪90年代开始，美国平均每年增加1万至2万的新病例[3-5]。

核医学名词解释（每小题2分，共10分）1.单光子显像：是使用探测单光子的显像仪器（如伽马照相机、SPECT）对显像剂中放射性核素发射的单光子进行的显像。

2.正电子显像：是使用探测正电子的显像仪器（如PET、符合线路SPECT）对显像剂中放射性核素发射的正电子进行的显像技术。

3.有效半衰期：由于物理衰变和机体生物活动共同作用而使体内放射性核素减少一半所需的的时间。

4.物理半衰期：放射性核素的数量因衰变减少一半所需要的时间，用T1/2表示。

5.核医学：核医学是研究核科学技术在疾病诊治及生物医学研究的一门学科。

它是利用核素示踪技术实现分子功能显像诊断和靶向治疗的特色专业学科，并利用核素示踪进行生物医学基础理论的研究。

6.放射免疫分析：是以放射性核素作为示踪剂的标记免疫分析方法，它是建立在放射性分析高度灵敏性与免疫反应高度特异性基础之上的超微量分析技术。

7.核素：质子数、中子数均相同，并且原子核处于相同能级的原子，称为一种核素。

8.放射性核素：原子核处于不稳定状态，需通过核内结构或能级调整才能趋向于稳定的核素称为放射性核素。

9.肿瘤前哨淋巴结：从局部肿瘤引流的第一站淋巴结。

10.心机可逆性缺损：负荷心肌显像呈现为放射性缺损或稀疏，静息或延迟显像填充或“再分布”，见于心肌缺血。

11.心机固定缺损：负荷心肌显像呈现为放射性缺损，静息影像显示该部位仍为放射性缺损，见于心肌梗死、心肌瘢痕和“冬眠心肌”。

（冬眠心肌”：是指由于冠状动脉血流长时间减少，造成心肌细胞功能受损但仍保持代谢活动，其细胞膜完整，心肌并未坏死，恢复血流灌注后心功能可以改善或恢复正常。

）12.标准化摄取值：是PET显像时半定量评价病变组织代谢率的指标，即局部感兴趣区平均放射性活度（MBq/ml）/注入放射性活度（MBq）/体重（g）.13.T/NT：靶/非靶比值：是指放射性药物在靶器官或靶组织中的浓聚量，与非靶器官或组织特别是与相邻的非靶器官或组织中的浓聚量之比。

不同病因早期非创伤性股骨头坏死初始发病部位差异分析刘柯希; 吕本浩; 王义生【期刊名称】《《河南医学研究》》【年(卷),期】2019(028)005【总页数】3页(P780-782)【关键词】早期; 股骨头坏死; 发病部位; 激素; 酒精【作者】刘柯希; 吕本浩; 王义生【作者单位】郑州大学第一附属医院骨科河南郑州 450052【正文语种】中文【中图分类】R684股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head，ONFH)是一个病理演变过程，因某些病因使股骨头的血供异常或股骨头中的骨性结构遭受破坏，继而出现股骨头坏死和修复[1]。

根据病因将ONFH分为创伤性与非创伤性。

非创伤性ONFH是骨科常见的难治性疾病之一，致残率高[2]，多发于中青年人，大多为双侧发病。

酒精和激素是非创伤性ONFH最常见的两个病因[3-4]。

ONFH中10.0%～74.0%患者有长期酗酒史，激素性ONFH的发生率为18.0%～46.0%，均与摄入量及时间有关[2]。

一项多中心调查研究结果显示，6 352例ONFH中，男性患者占70.1%，女性患者占29.9%，性别比例约为7∶3。

其中，男性患者中酒精性ONFH占40.4%，激素性ONFH占20.5%；女性患者中酒精性ONFH占5.9%，激素性ONFH占32.9%[5]。

未经有效治疗者发生股骨头塌陷风险高，最终不得不施行关节置换手术[1-2,6-7]。

对早期股骨头坏死初始发病部位进行确定，对坍塌风险的评估以及坏死病变进展的预测均有着较大的临床参考意义。

李子荣等[7]基于股骨头三柱结构理论的中日友好医院股骨头坏死分型，以坏死部位将ONFH分为5型，提高了预测股骨头塌陷的敏感性。

但是，早期ONFH病例的初始发病部位不尽相同，目前尚未见对于不同病因早期非创伤性ONFH初始发病部位的相关文献报道。

本研究旨在探讨不同病因非创伤性ONFH初始发病部位的差异，为基础与临床研究防治ONFH提供科学依据。

小鼠成骨相关基因：
小鼠成骨相关基因是指与小鼠骨骼形成和生长相关的基因。

成骨相关基因在骨骼发育中起着关键作用，调控着细胞增殖、分化、迁移和骨形成等过程。

以下是一些与小鼠成骨相关的重要基因：
1. BMP（Bone Morphogenetic Protein）基因家族：BMP基因家族是一组可以促进成骨的信号分子，它们可以促进间充质细胞的增殖和分化，进而形成骨细胞。

2. Wnt/β-catenin信号通路：Wnt/β-catenin信号通路在骨骼发育中起着关键作用，它调控着细胞增殖、分化和迁移等过程。

3. Runx2（runt-related transcription factor 2）基因：Runx2基因是调控骨形成的关键转录因子，它在成骨细胞分化和骨形成过程中起着至关重要的作用。

4. Osx1（osteoblast specific transcription factor 1）基因：Osx1基因是成骨细胞特异性转录因子，它在成骨细胞分化和骨形成过程中起着重要作用。

5. Col1a1（collagen type I alpha 1）基因：Col1a1基因编码Ⅰ型胶原蛋白的α1链是骨基质的主要成分，对骨的形成和维持起到关键作用。

6. Alpl（alkaline phosphatase, liver/bone/pancreas）基因：Alpl基因编码碱性磷酸酶，它在成骨细胞分化和骨形成过程中起着重要作用。

PI3K-Akt信号传导通路在成骨细胞激活过程中的作用研究的开题报告一、研究背景骨组织是由骨细胞、骨基质和骨髓组成的复杂器官，其主要功能是提供支撑和保护身体器官，同时参与到矿物质代谢和酸碱平衡调节中。

成骨细胞是构成骨组织的细胞之一，其主要功能是合成骨基质和调节钙离子在体内的平衡。

然而，成骨细胞在遭受一系列刺激后会激活分化、增殖和凋亡等生理过程，其中PI3K-Akt信号传导通路是激活成骨细胞的重要通路之一。

该通路在成骨细胞中与细胞增殖、分化和凋亡等过程密切相关，因此对该通路的深入了解将为探究成骨细胞的生物学功能提供重要指导意义。

二、研究目的与意义本研究旨在探究PI3K-Akt信号传导通路在成骨细胞激活过程中的作用，具体研究目的包括：1、通过检测PI3K-Akt信号通路的关键成分在成骨细胞中的表达情况，分析该通路在成骨细胞激活过程中的作用；2、通过干预PI3K-Akt信号传导通路的活性，探究该信号通路在成骨细胞增殖、分化和凋亡等过程中的作用机制。

本研究对于深入了解成骨细胞生物学功能和探究骨骼生长疾病的病理机制具有重要意义，同时也对于其它相关领域的研究有一定的指导意义。

三、研究方法1、材料准备：本研究采用小鼠骨骼肌细胞作为实验对象，获取其成骨细胞，并通过Western blot法检测PI3K-Akt信号通路的关键成分在成骨细胞中的表达情况。

2、干预活性：使用PI3K-Akt信号通路的抑制剂LY294002治疗细胞，比较细胞在治疗前后的增殖、分化和凋亡情况。

3、数据处理：通过统计实验数据、分析实验结果，评估PI3K-Akt 信号传导通路在成骨细胞激活过程中的作用。

四、研究进展本研究目前已完成初步实验，通过Western blot法检测了PI3K-Akt 信号通路在成骨细胞中的表达情况。

下一步将继续进行抑制剂LY294002的干预活性实验，并对数据进行处理和分析。

预计在实验结束后，将对PI3K-Akt信号传导通路在成骨细胞激活过程中的作用机制有更深入的了解。

-综述•骨源性细胞因子在激素性股骨头坏死发生发展中的研究进展蒋捷,黄林科，胡峰△(广西医科大学第二附属医院，广西南宁530007)［摘要］股骨头坏死是骨外科常见的难治性疾病,其机制仍有待研究。

目前为止,医源性糖皮质激素是非创伤性股骨头坏死的主要原因。

激素的长期使用可导致股骨头骨细胞凋亡、血液循环障碍所致缺血缺氧，最终导致股骨头塌陷。

激素性股骨头坏死的发生发展与骨组织中细胞直接接触和其间接分泌的细胞因子调控相关。

本文综述了骨组织中成骨细胞分泌的核因子k B受体结合配体，骨保护素,骨碱性磷酸酶，骨细胞表达硬化素，破骨细胞分泌骨形态发生蛋白2等因子在SONFH的研究进展，骨源性细胞因子在SONFH中扮演重要作用。

［关键词］骨源性细胞因子;激素性股骨头坏死;临床分型;病理表现;综述［中图分类号］R681［文献标识码］A［文章编号］961-5639(2621)61-482-04doi:16.3969/E R w x961-5639.402000025Resevrch prggress of bone derived cytokines in developmenS of steaid induced osteynecrgsis of the femorai hecdJIANG Jia,HUANG Lia-Ue,HU Feng'(Department of OrtUopebic trauma,the Second Affiliated Hospital of Guanypi Medical Univer­sity?Nanning Citp,Guangpi Zhuang Autonomous Repiox530007,China)J Abstrach]Avascular necrosis of the femoral heah is a common refracton disease in ortUopebic shraeru/whose mechanism remains to be studied.So far,iatngenic glucocorncoids are the main cause of nox-EaumaWe necrosis of the femoral heah.Long term treatment of glucocorncoids leafs to osteocyte apoptosis of femoral heah,ischemia and hypoxia caused bp blood cinulaWon OisorUer,and eventuaLy leafs to coXapse of femoral heah.The occurrence and Oevelopment of steroid induced osteonecrosis of the femoral heah are related to the direct contact of cells in bone tissue and the repulaLox of cypdines secreted indirectly.We reviewed the research progress of Nuclear factor kaypa B receptor binding ligand,RANKL,OsPoproPpeEn；OPG and Bone aldaLne phosphamse；BAP secreted bp osteoblasts, eceeeohnt(SOST)peoducedbsoeheocsheeatdBotemoepeogetehncpeohent-2BMP-2eeceehedbsoeheoceaehenteheeondntducedoeheote-eeoeneoeheeeemoeaeeead0Botedeeneedeshoenteepeasatnmpoehatheoeenteheeondntdueedoeheoteeeoeneoeheeeemoeaeeead0J Key woras]Bone PeEved cytodines;2proid induced necrosis of the femoral heah；Clinical classification;PatUologicai manifestation；Reenew股骨头坏死(OWewecrwis of femoral heah,ONFH)是骨外科常见的难治性疾病,严重影响患者的生活质量。

信号传递系统在介导PTH成骨效应中的作用
刘建民
【期刊名称】《《国外医学：内分泌学分册》》
【年(卷),期】1999(019)004
【摘要】ｃＡＭＰ／ＰＫＡ途径是介导甲状旁腺素（ＰＴＨ）成骨作用的主要信
号传递系统，并受到Ｃａ２＋／ＰＫＣ途径的调节。

完整的ＰＴＨＮ端是保证其生物活性的基础。

ＰＴＨ受体是一与Ｇ蛋白偶联的细胞膜受体。

反应时间、受体亲和力、成骨细胞分化状态、激素和细胞因子等都会影响到激素信号的传递及生物效应。

【总页数】4页(P163-166)
【作者】刘建民
【作者单位】上海瑞金医院内分泌科
【正文语种】中文
【中图分类】R335.2
【相关文献】
1.PTH以破骨细胞骨吸收功能的影响及成骨细胞介导作用 [J], 马伟光
2.细胞外信号调节蛋白激酶1/2在介导周期性牵张力对牙周膜细胞成骨分化中的作用 [J], 宋京;任大鹏;颜世果;蓝菁;袁晓;郭庆圆;戚向敏
3.Sema4D介导的IRS-1信号通路在抑制成骨细胞分化中的作用机制研究 [J], 张韬;翁艳;陈冬冬;周燕芸;肖莉莉;张怡元
4.氯化锂介导经典Wnt/β-catenin信号通路在大鼠脂肪干细胞增殖和成骨中的作
用 [J], 赵璇;徐燕;郑桂婷;沈继龙
5.机械激活性离子通道压电蛋白Piezo1通过Notch信号通路介导牙周膜干细胞成骨分化作用机制研究 [J], 王林;王熙;季楠;李海梅;蔡世新
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骨形成蛋白-2与碱性成纤维细胞生长因子联合应用于骨组织工程研究进展林玮民;陈苗;胡琛;屈依丽【摘要】骨形成蛋白-2（bone morphogenetic protein-2,BMP-2）与碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblastgrowth factor,bFGF）为自然骨修复中两种重要信号分子,被广泛应用于骨组织工程领域。

前者可促进成骨细胞的成熟矿化,后者有显著的促细胞分裂及促血管形成作用,二者在骨形成时作用机制不同,有潜在的互补作用。

相对于使用单一生长因子,在骨组织工程中联合应用剂量恰当的BMP-2与bFGF可协同促进新骨的形成,具有更好的修复效果,然而联合应用BMP-2与bFGF 的适宜剂量范围还有待进一步明确;有关BMP-2与bFGF之间相互协同和拮抗的机制,及药物控释系统如何更好地模拟自然骨修复过程中生长因子释放模式仍有待研究。

【期刊名称】《口腔疾病防治》【年(卷),期】2018(026)005【总页数】5页(P325-329)【关键词】骨形成蛋白-2;碱性成纤维细胞生长因子;生长因子;联合应用;骨组织工程;骨再生【作者】林玮民;陈苗;胡琛;屈依丽【作者单位】口腔疾病研究国家重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心四川大学华西口腔医院修复科,四川成都610041;口腔疾病研究国家重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心四川大学华西口腔医院修复科,四川成都610041;口腔疾病研究国家重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心四川大学华西口腔医院修复科,四川成都610041;口腔疾病研究国家重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心四川大学华西口腔医院修复科,四川成都610041;【正文语种】中文【中图分类】R781.5天然骨组织主要由羟基磷灰石（约65%）和Ⅰ 型胶原纤维（约34%）复合构成［1］，临床上修复骨缺损的常用手段包括自体/异体骨移植和人工骨替代材料填充等，而随着组织工程概念的提出，包含生长因子、种子细胞及支架材料三类要素的组织工程骨在骨缺损的修复中具有良好的前景。

DOI：10.3969/j.issn.1674-2591.2021.01.014•综述・PI3K/AKT/mTOR信号通路在糖皮质激素性股骨头坏死中的表达与作用刘孟初，曹林忠，蒋玮，张琪，王多贤，马学强［摘要］糖皮质激素性股骨头坏死(steroid-induced avasculamecrosis of femoral head,SANFH)是一类致 残率较高的疾病，长期损害人类与社会健康，已成为亟待解决的社会问题。

PI3K/AKT/mTOR信号通路是一条与细胞分化凋亡自噬等密切相关的转导通路。

近年随着分子生物学和细胞生物学的进步发展，表明以此信号通路为切入点能够对SANFH进行有效的靶向调控，并通过促进成骨分化，抑制凋亡，修复血管内皮细胞以及调控自噬等多种途径，对骨细胞产生显著调控和影响。

本文就PI3K/AKT/mTOR通路在SANFH中所发挥的调控机制和作用，以及各部分在激素性股骨头坏死中的表达作简要综述，为以后的研究治疗提供思路与依据。

［关键词］PI3K/AKT/mTOR；股骨头坏死；成骨细胞；破骨细胞中图分类号：R681文献标志码：AExpression and roles of PI3K/AKT/mTOR signaling pathwayin steroid-induced avascular necrosis of femoral headLIU Meng-chu,CAO Lin-zhong,JIANG Wei,ZHANG Qi,WANG Duo-xian,MA Xue-qiang Gansu University of TCM,Clinical College of Traditional Chinese Medicine,Lanzhou730030,China[Abstract]Femoral head necrosis is a kind of disease with a high risk of disability,which damages human and social health for a long time.PI3K/AKT/mTOR signaling pathway is a transduction pathway closely related to autophagy of cell differentiation and apoptosis.In recent years，with the progress of molecular biology and cell biology，it has been shown that this signal pathway can effectively target and regulate femoral head necrosis，and significantly regulate and in­fluence osteocytes through promoting osteogenic differentiation，inhibiting apoptosis，repairing vascular endothelial cells and regulating autophagy.In this paper,the regulatory mechanism and role of PI3K/AKT/mTOR pathway in femoral head necrosis and the expression of each part in femoral head necrosis are briefly reviewed，so as to provide ideas and basis for future research and treatment.[Key words]PI3K/AKT/mTOR；necrosis of femoral head；osteoblast；osteoclast股骨头坏死是常见的一种多因素进行性病变，多是由于乙醇、类固醇激素的滥用、外伤等病因引起的局部骨组织缺血性坏死，进而导致严重的继发性髋关节病变，好发于中年人群［1］o坏死的发病机制与局部血液循环障碍、凝血障碍和骨组织再生障碍有关。