组织中的成纤维细胞(synovial fibroblasts)具有分化为破骨细胞的潜能[7]。骨吸收是破骨细胞在成骨细胞(osteoblast,OB)参与下侵蚀骨质的生物学功能,体现OB 的接触依赖过程[8],成骨细胞可能首先产生一种或多种酶介体,再作用于破骨细胞的前体细胞使之向破骨细胞分化,破骨细胞分化因子(ODF)就是这样一种酶介体[9]。其功能受骨保护素(OPG)反馈调节[10]。 本实验采用RT-PCR技术对大鼠踝关节标本进行检测,发现实验对照组大鼠(生后4周大鼠),其保护素(OPG)弱表达,破骨细胞分化因子(RANKL)呈微弱表达,RANKL/OPG mRNA间比值小于1;从大鼠的骨组织发育进程看,此时大鼠的骨骼处于新生发育阶段,成骨细胞发挥主要作用,以骨形成为主。而笔者的研究结果,OPG的表达量要高于RANKL的表达。 当大鼠注射异种胶原产生急性免疫反应,出现关节炎性病变时,关节组织RANKL、OPG表达出现了改变。经过注射异种胶原诱导关节炎2周后,检测RANKL mRNA表达量升高明显,OPG mRNA略有升高,RANKL/OPG比值(大于1)升高。而在这一时期的关节活组织检查,可以见到关节周围组织内毛细血管、关节滑膜增生, 髁突表面覆盖炎性细胞,髁突表面软骨可见骨吸收陷窝[11]。这与Romas的实验研究相符,在Romas等的研究中,对大鼠进行异种胶原诱导注射(注射1次)诱发膝关节炎19d时,检测RANKL/OPG表达改变结果,与笔者经2次诱导注射后2周时间大致相符,其细胞因子含量的改变亦相符,支持Evan Romas等的实验结果[12]。 随着关节破坏模型的建立,关节破坏程度加重,RANKL mRNA组织中的表达量增加,骨及软骨吸收破坏高峰期时RANKL mRNA表达量达到最高值,证明RANKL刺激破骨细胞的分化和成熟,从而导致骨的吸收破坏加重。 破骨细胞功能和活性是受破骨细胞分化因子和骨保护素这对竞争抑制因子所调控,随着关节破坏进一步加重,OPG的表达量随着关节破坏程度的加重也在增加,表明OPG作为RANKL 竞争抑制受体的调节作用。而RANKL/OPG的比值增加程度比OPG增加明显,在最后一次诱导注射模型建立4周时达到9∶1,此时表达破骨细胞的降钙素受体亦升至最高,表明RANKL与OPG的表达比例比局部RANKL表达量更能有效解释局部破骨细胞的功能活性改变。RANKL与OPG的表达比例与破骨细胞的分化与成熟、功能、活性正相关,RANKL刺激破骨细胞的增殖和分化,从而导致骨的吸收破坏加重。当关节破坏进入慢性过程时,RANKL/OPG mRNA表达略有下降,但其比值仍然较高,而且降钙素受体表达量持续呈高水平表达,提示此时的骨组织仍处于吸收破坏阶段,进一步验证了RANKL是骨吸收促进因子,促进破骨细胞的分化、成熟。在实验中OPG mRNA 表达量随着骨吸收破坏加重、RANKL mRNA表达增加而增加,考虑这是由于OPG是RANKL基因的“圈套”受体,受RANKL的负反馈调节,表达量相对也增加,从而能竞争性与RANKL结合,负反馈调节骨的破坏程度。局部微环境中RANKL与OPG的相对比值决定骨组织中破骨细胞与成骨细胞功能倾向,决定局部骨组织是吸收、破坏还是增生,而且决定骨的破坏程度。 【参考文献】 1 Golden BD, Wong DC, Dicostanzo D,et al. Rheumatoid papules in a patient with acquired immune deficiency syndrome and symmetric polyarthritis.J Rheumatol,1996,23(4):760-762. 2 Simonet WS, Lacey DL, Dunstan CR, et al. Osteoprotegerin: a novel secreted protein involved in the regulation of bone density. Cell,1997,89(2):309-319. 3 Thomas GP, Baker SU, Eisman JA. Changing RANKL/OPG mRNA expression in differentiating murine primary osteoblasts. J Endocrinol,2001,170(2):451-460. 4 Miyamoto T,Arai F, Ohneda O.An adherent condition is required for formation of multinuclear osteoclasts in the presence of macrophage colony-stimulating factor and receptor activator of nuclear factor kappa B ligand. Blood,2000,96(13):4335-4343. 5 Liu D, Xu JK, Figliomeni L,et al. Expression of RANKL and OPG mRNA in periodontal disease: possible involvement in bone destruction. Int J Mol Med,2003,11(1):17-21. 6 Gravallese EM. Bone destruction in arthritis. Ann Rheum Dis,2002,61(Suppl 2):ii84-86. 7 Takayanagi H, Oda H, Yamamoto S. A new mechanism of bone destruction in rheumatoid arthritis: synovial fibroblasts induce osteoclastogenesis.Biochem Biophys Res Commun,1997,240(2):279-286. 8 Shimizu-Ishiura M, Kawana F, Sasaki T. Osteoprotegerin administration reduces femural bone loss in ovariectomized mice via impairment of osteoclast structure and function. J Electron Microsc (Tokyo),2002,51(5):315-325. 9 Simonet WS, Lacey DL, Dunstan CR, et al. Osteoprotegerin: a novel secreted protein involved in the regulation of bone density. Cell,1997,89(2):309-319. 10 Tsuda E, Goto M, Mochizuki S. Isolation of a novel cytokine from human fibroblasts that specifically inhibits osteoclastogenesis. Biochem Biophys Res Commun,1997,234(1):137-142. 11 王海鹰,王从妙,王德文.大鼠多发性关节炎早期颞下颌关节的组织病理学研究.中华口腔医学杂志,2000,35(2):123-125. 12 Romas E, Bakharevski O, Hards DK. Expression of osteoclast differentiation factor at sites of bone erosion in collagen -induced arthritis. Arthritis Rheum,2000,43(4):821-826. 上一页 [1] [2]
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