骨吸收与骨形成耦联中Eph/ephrin信号转导的研究进展

破骨细胞的骨吸收活动与成骨细胞的骨形成活动相互作用调节,形成一种特殊的耦联机制,影响骨骼生长、发育及正常骨组织结构的维持．最近几年提出的Eph/ephrin双向信号转导在骨吸收与骨形成耦联中的研究越来越受到关注．从Eph/ephrin分子结构、信号转导机制及生物学意义等几方面对该理论作一阐述．     

大鼠胫骨近端骨骺损伤后骨桥形成分子机制的研究

利用胫骨近端干骺端骨骺损伤的大鼠动物模型,研究骨桥形成的分子病理机制.通过Alcian blue染色观察损伤模型的建立、损伤愈合过程以及骨桥形成情况.采用Tunel试剂盒原位细胞凋亡检测,了解损伤区及周围细胞凋亡情况.利用免疫组织化学及原位杂交实验,观察损伤区周围软骨细胞改变,检测损伤区是否有软骨细胞生成,检测刀Ihh以及Ptch1表达阳性细胞.发现骨骺损伤骨桥形成过程中,完全损伤区中心没有软骨细胞特异的因子Col2al和ColX以及删Ihh和Ptch1的表达,但是完全损伤区和周围正常软骨交界间存在次损伤软骨区,存在软骨细胞凋亡,有Col X的表达,vimentin检测发现,在此区和周围正常软骨间有正常肥大区软骨细胞异常分化而来的成纤维样细胞并形成软骨外膜样结构,次损伤区和软骨外膜结构逐渐被骨桥替代,在此过程中软骨外膜样结构存在Collal、Ptch1和Ihh的表达,提示Ihh可能参与骨桥形成过程.提出骨桥形成过程中损伤中心区域存在膜内化骨,边缘区域存在软骨化骨作用机制.     

OPG-RANKL-RANK信号系统与骨质疏松治疗的研究进展

OPG-RANKL-RANK信号系统是介导骨吸收和骨形成之间平衡的重要信号通路。骨质疏松是由于各种原因导致的骨吸收和骨形成紊乱,出现骨量减少、骨密度降低且易发生脆性骨折为基础的一种全身性慢性疾病。在骨质疏松的分子研究中,以OPG-RANKL-RANK为靶标来分析其具体机制,通过大量分子细胞生物学实验和临床试验进行药物研究,此领域得到了越来越多的关注。现总结近年来OPG-RANKLRANK信号系统作为骨质疏松潜在药物靶点的研究结论,探讨该信号系统在骨质疏松治疗中的潜能,为靶向药物的开发及骨质疏松的治疗奠定基础。     

成骨分化特异性转录因子Cbfa1

近年来随着Cbfa1基因的克隆及其功能的阐明,人们对成骨分化的分子机制有了初步了解,基因调皮除、基因突变等方法证实Cbfa1作为成骨分化的特异性转录因子,对成骨细胞分化、骨的发育和形成具有关键作用。     

软骨下骨病变在骨关节炎发病机制中的作用

骨–软骨下骨是一个由关节透明软骨、钙化软骨和软骨下骨组成的整体功能单位,其中任何一个组织的变化都会直接或间接影响该复合单位内其他组织的结构及功能。它们之间的生物力学与生物化学分子的相互作用在关节稳态维持和关节退化中起到重要的作用。在骨关节炎中,关节软骨的损伤或缺损,使传递到软骨下骨上的机械负荷明显增加,导致软骨下骨异常骨重塑,同时出现微裂纹,使其正常力学性能被破坏。软骨下骨正常力学性能的破坏反过来又使得关节软骨承受更大的应力,导致软骨的损伤和退行性病变进一步加重。此外,软骨下骨异常骨重塑导致软骨下骨板孔隙增加和血管新生,为骨–软骨单元的生物化学分子的双向交流提供可能,从而促进骨关节炎的发生发展。     

胶原基因家族的研究进展

胶原是一类结构相似的蛋白质,以不同的超分子形式广泛分布于细胞间质中,是间质主要的结构成分。胶原基因突变将引起各种遗传性骨和软骨发育异常,还可导致其它纤维性疾病。     

骨形成蛋白-2表达载体的构建及其转录活性测定

将骨形成蛋白-2(BMP-2)基因克隆入带HA标签的BMP-2表达载体中,得到带HA标签的重组质粒pGBKT7/HA-BMP-2,将该重组质粒转染酵母AH109、Y187细胞,Western印迹检测表明表达了与预期相对分子质量大小一致的BMP-2.BMP-2表达载体的成功构建为深入研究骨形成蛋白-2在促进骨痂生成过程中的分子机制及其生物学功能打下了基础.     

O-GlcNAc修饰调控软骨及成骨分化的研究进展

O-GlcNAc糖基化属于蛋白质的翻译后修饰,参与了基因转录、信号转导、细胞分化等重要的细胞生命活动。软骨细胞与成骨细胞是骨骼系统中两种重要的细胞,它们的分化对骨的形成有重要意义。近年来研究表明O-GlcNAc糖基化通过调节多个信号通路中关键分子的活性影响软骨及成骨细胞的分化。为了更好的阐明O-GlcNAc糖基化调控软骨及成骨分化的分子机制,以期为骨关节炎、骨质疏松治疗提供新的干预靶点,我们对O-GlcNAc糖基化调控软骨及成骨分化的研究现状做如下综述。     

RecA蛋白介导的三链核酸结构形成及其序列提取

人工合成的单链DNA分子经PCR扩增形成双链DNA分子。将RecA蛋白与生物素标记的寡聚核酸探针序列在ATPγS存在的情况下共同哺育,使RecA蛋白包裹寡聚核酸探针,然后加入含同源序列的上述双链DNA分子经适当环境哺育形成了稳定的局部三链核酸结构。通过加入链亲和素包裹的磁珠吸附生物素化的探针,这样同源双链DNA分子与寡聚核酸探针形成的局部三链核酸结构也被吸附在磁珠上。使用磁分离装置提取这一结构,逐步降低盐离子浓度以洗脱双链DNA分子。将洗脱液中残留的蛋白质去除,经PCR扩增可获得目的DNA序列。同时使用同源探针和非同源探针在其它序列中提取目的DNA序列,结果显示目的DNA序列只被同源探针提取。实验结果显示了这一三链核酸结构形成的序列特异性,并且其稳定性随盐离子浓度降低而下降。提示在这一结构中同源的寡聚核酸单链与双链DNA分子形成了氢键结合,同时提示使用文中描述的方法可以提取特异的序列,用以克隆相应的基因。     

骨组织细胞与免疫细胞间相互作用的研究进展

骨作为一种特殊的结缔组织,是组成骨骼系统的主要部分。成骨细胞的骨形成和破骨细胞的骨吸收作用受到内分泌、神经和免疫系统的调节。其中,骨骼和免疫系统密切相关且共享许多调节分子,如细胞因子和转录因子。骨组织细胞与免疫细胞间的相互调控在骨骼系统和免疫系统中均发挥了重要作用,并产生了一个新兴的交叉学科—骨免疫学。该文综述了近年来骨组织细胞与免疫细胞间的相互调控及作用机制的研究进展并展望了未来该学科的发展方向。     

羟基磷灰石/胶原类骨仿生复合材料的制备方法及机理

天然骨除了含有羟基磷灰石无机成分外,还有胶原、糖蛋白等少量的有机成分,这种混杂结构使骨具有独特性能。因此模拟天然骨的形成机制,采用仿生的方法制备羟基磷灰石／胶原类骨材料以再生骨的生物学和力学性能势在必行。本就制备羟基磷灰石／胶原类骨仿生复合材料的方法及体外模拟天然骨生物矿化和材料自组装的形成机制进行了综述。     

介导新生肽链折叠的胞质分子伴侣结构、功能及作用机制研究进展

分子伴侣是一类能够识别非天然蛋白并能协助其正确折叠、组装和转运的功能蛋白。最新研究发现,在原核或真核细胞中,不同结构、不同种类的分子伴侣形成了一个复杂的折叠系统,通过这个系统,蛋白质完成了从初步合成到形成具有生物活性的三维构象的过程,避免了折叠过程中多肽链的错误折叠、蛋白沉淀和有害物质的产生。文章综述了蛋白质折叠过程中不同种类分子伴侣组件的结构、功能和作用机制的研究进展,这些分子伴侣包括Hsp70、核糖体结合因子、伴侣素、前折叠素与Hsp90,并阐述了它们在蛋白质内稳态中的作用。     

RANKL与骨重建

骨是一种动态更新的组织,它不断进行骨吸收（bone resorption）与骨形成（bone formation）的平衡,这个过程称之为骨重建（bone remodeling）．核因子κB受体活化因子配体（receptor activator of nuclear factor κB ligand,RANKL）是骨吸收和骨形成耦联的关键,具有诱导破骨细胞（osteoclast, OC）生成、活化,抑制破骨细胞凋亡的作用．RANKL最初发现于活化的T细胞,但骨重建过程中RANKL主要来源于骨细胞、成骨细胞和骨髓基质细胞．RANKL/核因子κB受体活化因子（receptor activator of nuclear factor κB,RANK）/骨保护素（osteoprotegerin, OPG）信号通路在成骨细胞调控破骨细胞生成的过程中起着重要的调节作用,是维持骨重建平衡的关键．本文就RANKL及其在骨中的分子作用机制作一综述.     

转化生长因子TGF-β1/结缔组织生长因子CTGF对骨创伤愈合的调控机理研究

转化生长因子TGF-β1和结缔组织生长因子CTGF是骨形成过程中不可或缺的重要生长因子。研究发现TGF-β1和CTGF具有协同生物效应,CTGF可能作为TGF-β1的下游信号发挥作用。本文对近年来TGF-β1/CTGF通路在骨发育与创伤愈合中相关信号转导调控及分子机制研究进行讨论。尤其是对成骨细胞增殖、分化和功能的调控机理进行综述。     

骨形成蛋白15基因的研究进展

骨形成蛋白是属于转移生长因子-β超家族生长因子的一种分泌型信号分子。迄今为止,已有30多个骨形成蛋白被确定,骨形成蛋白15基因在卵母细胞中表达,具有推动卵泡生长,阻止黄体早熟的作用。本文综述了骨形成蛋白15基因的研究现状。 Abstract:Bone morphogenetic proteins (BMPs) are secreted signalling molecules belonging to the transforming growth factor-β (TGF-β) surperfamily.Up to date,more than 30 members of BMPs are identified.Bone morphogenetic protein-15 is only expressed in oocytes.Oocyte-specific BMP-15 might promote follicle growth in vivo,while preventing premature luteinization.This paper biefly discusses the progress in the research area of BMP-15 gene being as a candidate gene for litter size.     

Wnt 信号通路与骨髓间充质干细胞成骨之间的关系

Wnt信号通路是由Wnts诱发的一系列相互作用的分子组成。Wnt信号对骨髓间充质干细胞的影响在所有研究中均证实有明显作用,其可调节干细胞增殖、分化及凋亡。研究表明,抑制Wnt信号通路转导可使成骨细胞分化进程受阻,从而抑制骨形成;若诱导Wnt家族成员表达则可使成骨细胞特异性基因表达增加,促进骨形成。本文就Wnt信号通路的作用过程及其与骨髓间充质干细胞成骨诱导的关系做一综述。     

胰岛素晶体中水的一般结构及作用

在1.8A分辨率胰岛素同晶置换结构的基础上,运用差值付里叶技术研究了胰岛素晶体中水的结构和作用。晶胞中大约三分之一的水呈结合状态,它们与胰岛素分子彼此以氢键结合。在差值图上,这部分水分子表现清晰而肯定,显示出有序状态。胰岛素分子A、B链各氨基酸残基的极性和荷电基团,除已经彼此以氢键或盐键形成给体-受体“配偶”者和处于分子内部者外,其余几乎都与水分子相结合。蛋白质分子表现出最大限度结合水的倾向。一些水桥和水网络作用于胰岛素分子的A、B链之间和二聚体之间,对胰岛素分子A、B链的正确相关以及二聚化和六聚化都有重要意义。显然通过水分子的作用,使极性和荷电基团形成最大限度的给体-受体“配偶”,是稳定蛋白质三维结构的一个重要因素。大约三分之二的水分子,围绕胰岛素分子形成近似“水合层”的结构。它们在差值电子密度图上,表现弱而弥散,显示出是一些有序性较差的分子。通过结合水在蛋白质分子表面形成一些“抛锚点”,可能是这类水与蛋白质分子相作用的一条途径。它们较大的游动性,对蛋白质分子的动力学性质可能有重要意义。     

转化生长因子TGF-1β1／结缔组织生长因子CTGF对骨创伤愈合的调控机理研究

转化生长N子TGF—β1和结缔组织生长因子CTGF是骨形成过程中不可或缺的重要生长因子。研究发现TGF-β1和CTGF具有协同生物效应,CTGF可能作为TGF-β1的下游信号发挥作用。本文对近年来TGF-β1／CTGF通路在骨发育与创伤愈合中相关信号转导调控及分子机制研究进行讨论。尤其是对成骨细胞增殖、分化和功能的调控机理进行综述。     

自噬对骨疾病调控作用的研究进展

骨疾病是指机体因先天或后天性因素破坏正常骨代谢,导致骨代谢障碍而发生的一类疾病。骨主要由负责骨吸收的破骨细胞和负责骨重建的成骨细胞以及骨细胞构成。正常成人的骨形成量基本等于骨吸收量,两者处于动态平衡状态,保证了骨结构和功能的完整性。自噬是一种重要的细胞内清除机制,通过形成自噬溶酶体降解其所包裹的受损细胞器或蛋白质,实现细胞代谢和细胞器的更新。自噬相关基因的缺失能够抑制破骨细胞的骨吸收和成骨细胞的骨重建,而药物、肿瘤坏死因子等能够使自噬相关基因过表达导致骨吸收异常增加,造成骨吸收和骨形成之间的动态平衡失调,从而引起骨代谢障碍,形成骨疾病。该文分别就自噬与破骨细胞、成骨细胞以及骨疾病之间的研究进展进行综述,希望可以为骨疾病的靶向治疗提供新的思路。     

鱼类肌间骨发育分子调控机制及遗传选育研究进展

鱼类的肌间骨(Intermuscular bones, IBs),又称肌间小骨,是分布于鱼体两侧肌隔中及连接在椎体上的小骨,仅存在于低等真骨鱼类中。随着鱼类的系统演化,肌间骨的数目和形态也发生着由无到多再到无、由简单到复杂再到简单的变化。中国的大宗淡水鱼类都存在一定数目的肌间骨,严重影响了其食用和加工价值。鉴于鱼类肌间骨重要的系统进化科学研究价值及产业意义,近年来国内外水产研究者围绕鱼类肌间骨分子调控机制和遗传育种开展了系列研究,文章对此进行了系统的阐述,并对其发展前景进行了分析,可为肌间骨发生发育分子机制及少/无肌间骨鱼类新品种的遗传选育研究提供基础资料。