应力刺激与骨保护蛋白、核因子κB受体活化因子及其配体骨代谢信号通路

骨保护素/核因子k B受体活化因子配体影响肺癌细胞下颌骨与股骨转移差异的初步研究付世锦曾刊李鑫杨静汪成林叶玲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牙体牙髓病科成都610041［摘要］目的探究下颌骨和股骨中骨保护素（OPG）与核因子k B受体活化因子配体（RANKL）的比值是否参与调控肺癌细胞骨转移部位差异。

方法采用小鼠Lewis肺癌细胞构建全身性肺癌细胞骨转移小鼠模型及股骨局部肺癌细胞骨转移模型，苏木素-伊红染色与显微CT（MicroCT）检测肿瘤细胞定植与骨组织破坏情况，组织蛋白酶K 免疫组织化学染色检测骨组织中破骨细胞活化情况，转录组测序（RNA-seq）及实时定量聚合酶链反应（RT-qPCR）检测骨组织中OPG mRNA/RANKL mRNA比值。

结果全身性肺癌细胞骨转移小鼠模型证实：相较于股骨，下颌骨不易发生肺癌细胞骨转移。

分析生理情况下小鼠下颌骨与股骨的差异，发现在肺癌细胞骨转移低发的下颌骨中破骨细胞数目明显少于转移高发的股骨，且OPG mRNA/RANKL mRNA比值明显高于股骨（P<0.01）□进一步分析发生肿瘤细胞转移的骨组织中破骨细胞活化情况及OPG mRNA/RANKL mRNA比值发现，肺癌细胞骨转移引起的骨破坏主要发生在组织蛋白酶K阳性破骨细胞集中分布的区域，发生肿瘤细胞转移的骨组织中破骨细胞数目明显多于非骨转移组（P<0.01）,且OPG mRNA/RANKL mRNA比值明显低于非骨转移组（P<0.0001）o 结论在小鼠肺癌细胞骨转移低发的下颌骨与高发的股骨中，破骨细胞活化情况及OPG mRNA/RANKL mRNA比值存在明显差异，提示骨组织可能通过OPG/RANKL影响破骨细胞活化进而参与调控肺癌细胞骨转移部位差异。

［关键词］肺癌细胞骨转移；下颌骨；股骨；破骨细胞；骨保护素；核因子k B受体活化因子配体［中图分类号］Q257［文献标志码］A［doi］10.7518/gjkq.2020086开如学（资源服务）标识码（OSID）Preliminary study on osteoprotegerin/receptor activator of nuclear factor-xB ligand expression in mandible and femur on site selectivity of bone metastasis of lung cancer cells Fu Shijin,Zeng Kan,Li Xin,Yang Jing,Wang Chenglin, Ye Ling.(State Key Laboratory of Oral Diseases&National Clinical Research Center for Oral Diseases&Dept,of Cariology and Endodontics,West China Hospital of S tomatology,Sichuan University,Chengdu610041,China)This study was supported by National Natural Science Foundation of China for Distinguished Young Scholars(81825005). [Abstract]Objective To explore the involvement of osteoprotegerin(OPG)/receptor activator of nuclear factor-KB ligand(RANKL)ratio in mandible and femur on the site selectivity of bone metastasis of lung cancer cells.Methods Mouse Lewis lung cancer cells were used to construct mouse models of systemic/local lung cancer bone metastasis. Hematoxylin-eosin staining and micro-computed tomography(MicroCT)analysis were used to determine the selectivity of tumor metastasis amongst different bone tissues.Irnmunohistochemical staining of cathepsin K(CTSK)was performed to detect osteoclast activation in bone tissues.RNA sequencing(RNA-seq)and real time-quantitative polymerase chain［收稿日期］2020-01-10；［修回日期］2020-05-11［基金项目］国家杰出青年科学基金（81825005）［作者简介］付世锦，硕士，Email：1****************［通信作者］叶玲，教授，博士，Email：**************.cn reaction(RT-qPCR)were conducted to measure OPG mRNA/RANKL mRNA in bone.Results Using the mouse model of systemic lung-cancer cell bone metastasis,we established that the bone metastasis was less likely to occur in the mandible than the femur.Underphysiologicalconditions,taking the mandible and femur as representative bone tissues with low/high incidence of lung cancer-cell metastasis,we found that the mandible exhibited a significantly fewer osteoclast number and higher OPG mRNA/ RANKL mRNA ratio than the femur(P<0.01).Further investigations suggested that lung cancer cell-induced bone destruction mainly distributed in areas concentrated with CTSK-positive osteoclasts,with a significantly greater osteoclast number(P<0.01)and lower OPG mRNA/RANKL mRNA ratio in the metastasized bone tissue compared with the non-metastasized bone tissue(P<0.0001).Conclusion Differences in osteoclast activation and OPG mRNA/ RANKL mRNA ratio levels exist in bone tissues with low/high incidence of lung cancer-cell bone metastasis,suggesting that OPG/RANKL may affect osteoclast activation,and is therefore involved in the site selectivity of lung cancer-cell bone metastasis.[Key words]lung cancer cells bone metastasis;mandible;femur;osteoclast;osteoprotegerin;receptor activator of n uclear factor-KB ligand颌骨溶骨性病变是口腔诊疗过程中常见的疾病表现形式，如慢性根尖周炎、颌骨骨髓炎、颌骨肿瘤等。

软骨下骨在骨性关节炎中的研究进展摘要】骨性关节炎(OA)不仅是骨与软骨发生退行性变的过程,同时软骨下骨也发生着改变，其在维持软骨的正常结构与功能中起着重要的作用。

在生物学及生物力学作用下，软骨下骨的重塑过程使骨与软骨承受更高的应力。

软骨下骨损伤及新生血管的形成扩大了骨与软骨之间异常的交流通道，软骨下骨代谢产生的生物调节因子通过扩大的生物学交流通道直接促进软骨的退变。

因此，研究软骨下骨内细胞及结构的变化、新生血管形成、骨与软骨之间的生物学交流以及软骨下骨的重塑过程，将会对OA的研究及治疗有很大的帮助。

本文从解剖结构、生物力学、骨重塑和治疗等方面对软骨下骨在OA中的改变及作用的相关研究进展作一综述。

【关键词】骨性关节炎；软骨下骨；骨重塑【中图分类号】R68 【文献标识码】A 【文章编号】1007-8231（2016）21-0005-03引言随着全球老龄化人口增加，骨性关节炎(OA)正逐渐成为关节炎中最常见的类型之一，它是导致中老年人群功能残疾和造成经济损失的主要疾病之一[1]。

通过大量的调查研究显示，软骨下骨的变化在OA的发生与发展过程中起着极为重要的作用，是OA进程的重要标志。

在OA发展过程中不论软骨下骨改变是否早于软骨损伤，软骨下骨都是治疗OA的潜在目标[2]。

现对近年来软骨下骨在OA中的相关研究进展进行综述。

1.软骨下骨解剖结构骨和软骨之间由骨软骨板相隔，骨软骨板是骨与软骨之间的交流区。

骨软骨板由薄层皮质骨(软骨下皮质终板)和钙化软骨层组成，起抵抗剪切力、传导分散应力、紧密连接骨软骨等作用。

钙化的软骨层经潮线与关节软骨相隔，潮线表面密集分布着胶原纤维，对抗剪应力和限制软骨钙化。

软骨下皮质终板是位于钙化软骨层和松质骨之间的一层富有血管薄层皮质骨。

小动脉、小静脉和窦状小管可穿行于软骨下终板血管通道中，软骨下皮质终板终末血管可与深层软骨直接接触，连接髓腔和软骨层，提供给软骨大约50%的营养。

Pan等[3]在研究中发现软骨和软骨下骨间存在着物质运输的通道。

2024维生素K与儿童骨代谢的研究进展（全文）摘要天然存在的维生素K(vitamin K，VK)包括维生素K1(vitamin K1，VK1)和维生素K2(vitamin K2，VK2)两种形式。

VK功能与其侧链数目有关，除了参与凝血功能以外，VK还逐渐被发现参与人体骨代谢，与成人骨质疏松症的发生密切相关。

儿童期生长发育迅速，是骨代谢极其旺盛的时期，VK在儿童骨代谢性疾病中的作用近几年逐渐被认识，但对不同年龄儿童VK的水平及VK参与儿童骨代谢性疾病的机制研究仍较少。

该文将从VK 的种类及代谢、VK调节骨代谢的机制、VK的水平及其在骨代谢疾病中作用的研究现状等方面综述，以期为儿童骨骼健康的防治提供新的认识和思路。

维生素K(vitamin K，VK)是人体必需的营养元素之一，最早是Carl Peter Henrik Dam在进行胆固醇代谢研究中发现的一种新的能防止出血的脂溶性维生素，名为"Koagulation"，在丹麦语中表示"凝固"，因此被命名为"维生素K"[1]。

近年来大量证据表明，除了参与凝血功能以外，VK在心血管系统、炎症反应、肿瘤疾病及呼吸系统等方面发挥着重要作用，同时还参与人体骨代谢，与骨代谢性疾病密切相关。

1 VK的来源及代谢1.1 VK的来源天然VK是一类具有脂溶性的甲萘醌，其化学基本结构是2-甲基-1，4-萘醌环，基于侧链的数目可分类为VK1(叶绿醌)和VK2(甲基萘醌)[2]。

其中，VK1存在绿叶蔬菜中，主要参与凝血过程。

VK2又简称为MK-n，n 代表2~14，最常见的为MK-4和MK-7，MK-4存在于动物性食物中，如蛋类、肉类和肝脏，是甲萘醌类化合物中活性最高的；而MK-7存在于发酵食物中，如面条等，具有更高的生物利用度和更长的半衰期，主要参与调节骨代谢和软组织钙化[3]。

人工合成的VK主要包括VK3和VK4，是一类水溶性维生素，需在体内被转化为MK-4，才可以发挥作用。

骨代谢CTX说明书关键词：骨代谢生化指标；钙磷代谢调节指标；甲状旁腺素；降钙素；维生素D3；25-羟基维生素D3；1,25-双羟基维生素D3；钙；磷；骨形成标志物；碱性磷酸酶；骨特异性碱性磷酸酶；骨钙素；I型前胶原C-端前肽；I型前胶原N-端前肽；骨保护素；骨吸收标志物；抗酒石酸酸性磷酸酶；I型胶原交联C-末端肽；I型胶原交联N-末端肽；尿吡啶啉；尿脱氧吡啶啉；激素；细胞因子；生长激素；雌激素；睾酮；白细胞介素-1；白细胞介素-6；转化生长因子β；肿瘤坏死因子；胰岛素样生长因子温馨提示：文章共计18958个文字，需要慢慢消化。

骨是具有新陈代谢的活组织，由破骨细胞吸收旧骨、成骨细胞生成等量新骨取代以完成骨转换，在伴随人一生的骨转换过程中，骨代谢生化指标（bone metabolim biochemical indicator）发挥重要调节作用[1]。

骨细胞组织切片骨结构模型骨骼制造机“成骨细胞”（左）和骨骼破坏机“破骨细胞”（右）骨代谢生化指标包括：钙磷代谢调节指标、骨形成标志物、骨吸收标志物、激素与细胞因子。

其中骨形成标志物与骨吸收标志物合称为骨转换标志物。

骨代谢生化指标虽不能作为骨质疏松诊断的金标准，但通过检测血、尿中骨代谢生化指标水平，可以了解骨组织新陈代谢的情况，用于评价骨代谢状态、骨质疏松诊断分型、预测骨折风险、抗骨质疏松治疗疗效评价，以及代谢性骨病的鉴别诊断。

在骨质疏松发病机制、骨质疏松药物的研究及流行病学研究方面具有重要临床意义。

1钙磷代谢调节指标在骨代谢调节过程中，主要的钙磷代谢调节指标包括甲状旁腺素、降钙素和维生素D3。

1、1甲状旁腺素甲状旁腺素（parathyroid hormone，PTH）是由甲状旁腺主细胞合成分泌的、含有84个氨基酸的碱性单链多肽，人的PTH基因定位在11号染色体短臂（11p15）。

对维持机体钙磷平衡和调节骨代谢起着重要作用。

PTH与骨、肾等组织表面的受体结合，促使血钙水平升高，血磷水平下降[1]。