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成骨细胞自噬在运动改善骨质疏松的作用及机制
1
作者 易小艳 曾炘瑜 +4 位作者 刘宇威 杨雨欣 钟程浩 胡健博 陈祥和 《中国比较医学杂志》 北大核心 2025年第3期156-169,共14页
成骨细胞(osteoblasts, OB)自噬调控骨代谢是当前生物医学领域的研究热点。OB自噬可通过介导含RUN结构域和富含半胱氨酸结构域的Beclin-1相互作用蛋白(run and cysteine rich domain containing Beclin-1 interacting protein, RUBCN)... 成骨细胞(osteoblasts, OB)自噬调控骨代谢是当前生物医学领域的研究热点。OB自噬可通过介导含RUN结构域和富含半胱氨酸结构域的Beclin-1相互作用蛋白(run and cysteine rich domain containing Beclin-1 interacting protein, RUBCN)、沉默信息调节因子2相关酶1(silent information regulator of transcription 1,SIRT1)和骨保护素(osteoprotegerin, OPG)等因子来调控由衰老、氧化应激、雌激素缺乏以及糖皮质激素(glucocorticoids, GCs)所诱发的骨质疏松症(osteoporosis, OP)。OB自噬亦可通过激活Notch受体蛋白和叉头框蛋白O亚家族(forkhead box protein O subfamily, FoxO),上调成骨转录因子(如Runx2和Osterix)的表达并介导腺苷酸活化蛋白激酶(amp-activated protein kinase, AMPK)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin complex, mTOR)、Wnt以及c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N terminal kinase, JNK)等途径作用于OB和破骨细胞(osteoclast, OC)分化,进而调节OP。运动是改善OP的重要手段,其分子机制与上调磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositol 3 kinase, PI3K)、腺苷一磷酸(adenosine monophosphate, AMP)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-alpha, TNF-α)和SIRT1的表达密切相关。这些因子可激活关键因子或通路(包括AMPK、mTOR、Wnt、PI3K/丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶B(protein kinase B, Akt)/mTOR和核因子-κB(nuclear transcription factor-κB, NF-κB)),调控下游靶基因(β-catenin、mTOR、FoxO3a和B淋巴细胞瘤-2(B cell lymphoma-2,Bcl-2))基因表达来上调自噬因子(Beclin-1、自噬相关基因(autophagy related genes,ATG)和微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3, LC3))表达,促进OB自噬以恢复体内动态平衡,进而调节骨形成和骨吸收,改善OP。然而,运动、OB自噬和OP之间的关系仍不明确,目前缺乏系统性综述。因此,我们对OB自噬在运动改善OP中的作用机制进行综述和分析,为OP的防治提供新的理论基础和研究思路。 展开更多
关键词 成骨细胞自噬 运动 骨质疏松 骨形成 骨吸收
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仙茅苷调节lncRNA MEG3/miR-181a-5p通路对骨质疏松大鼠成骨细胞自噬的影响 被引量：5
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作者 王勤俭 张睿昕 +1 位作者 张攀 李泊泊 《中国骨质疏松杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1409-1414,1465,共7页
目的探讨仙茅苷(Curculigoside,CUR)对骨质疏松症(osteoporosis,OP)大鼠成骨细胞自噬的影响以及对lncRNA MEG3/miR-181a-5p信号轴的调节作用。方法体外培养骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)诱导成骨细胞分化,CCK-8法筛选CUR浓度;数据库预测lnc... 目的探讨仙茅苷(Curculigoside,CUR)对骨质疏松症(osteoporosis,OP)大鼠成骨细胞自噬的影响以及对lncRNA MEG3/miR-181a-5p信号轴的调节作用。方法体外培养骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)诱导成骨细胞分化,CCK-8法筛选CUR浓度;数据库预测lncRNA MEG3与miR-181a-5p结合位点;利用转染技术将BM-MSCs细胞分为NC组、CUR组、CUR+3-MA组、CUR+pc-NC组和CUR+pc-LncRNA MEG3组,qRT-PCR检测lncRNA MEG3、miR-181a-5p的表达水平,碱性磷酸酶(ALP)染色法检测细胞ALP活性,MDC法检测细胞自噬体数量,免疫荧光检测细胞微管相关蛋白1-轻链3(LC3)、自噬效应蛋白(Beclin1)的表达。肌肉注射地塞米松磷酸钠建立OP大鼠,大鼠分为对照组(CT组)、模型组(OP组)、OP+CUR组(灌胃15 mg/kg CUR),CT检测大鼠胫骨骨形态学,Western blot和qRT-PCR分别检测LC3Ⅱ/Ⅰ、Beclin1与lncRNA MEG3、miR-181a-5的表达。结果25μg/m L以上浓度的CUR显著提高BM-MSCs细胞增殖活力(P<0.05);lncRNA MEG3与miR-181a-5p具有靶向结合位点;与NC组相比,CUR组细胞ALP活性、自噬体数量以及LC3、Beclin1表达增加(P<0.05);与CUR组相比,CUR+3-MA组细胞ALP活性、自噬体数量以及LC3、Beclin1表达减少(P<0.05);与CUR+pc-NC组相比,CUR+pc-LncRNA MEG3组细胞ALP活性、自噬体数量以及LC3、Beclin1表达减少(P<0.05)。OP组大鼠骨形态学评价以及LC3Ⅱ/Ⅰ、Beclin1、miR-181a-5p表达较CT组下降,lncRNA MEG3表达增加(P<0.05);OP+CUR组大鼠骨形态学评价以及LC3Ⅱ/Ⅰ、Beclin1、miR-181a-5p表达较OP组增加,lncRNA MEG3表达降低(P<0.05)。结论CUR可能通过调节LncRNA MEG3/miR-181a-5p信号轴促进OP大鼠成骨细胞自噬活性。 展开更多
关键词 长链非编码RNA MEG3 骨质疏松症 微小RNA-181a-5p 成骨细胞自噬
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自噬铁环镜变化对成骨细胞(hFOB1.19)及其骨代谢异常的影响 被引量：5
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作者 赵理平 陈国兆 +2 位作者 吴耀刚 沙卫平 徐又佳 《中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志》 CSCD 北大核心 2021年第3期267-275,共9页
目的探讨成骨细胞自噬在铁环境变化情况下致骨代谢异常的作用。方法实验分为对照组、枸橼酸铁铵(ferric ammonium citrate,FAC)组、枸橼酸铁铵+3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)组、去铁胺(deferoxamine,DFO)+FAC+3-MA组、DFO+FAC组... 目的探讨成骨细胞自噬在铁环境变化情况下致骨代谢异常的作用。方法实验分为对照组、枸橼酸铁铵(ferric ammonium citrate,FAC)组、枸橼酸铁铵+3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)组、去铁胺(deferoxamine,DFO)+FAC+3-MA组、DFO+FAC组。用Western blot法检测成骨细胞自噬(LC3、P62、Beclin1)和成骨(collagen typeⅠ,COLⅠ)和骨钙素(bone gla-protein,BGP)标志蛋白的表达;共聚焦显微镜观察成骨细胞COLⅠ、BGP的荧光蛋白;流式细胞仪检测成骨细胞凋亡;Von kossa染色法行钙结节染色;碱性磷酸酶活性试剂盒检测碱性磷酸酶活性。结果与对照组比较,FAC组LC3Ⅱ、Beclin1蛋白表达增加、LC3Ⅱ/Ⅰ比值增大,可溶性P62、COLⅠ、BGP蛋白表达减少,细胞凋亡增加,细胞矿化能力(0.68±1.63)及碱性磷酸酶活性(0.68±1.84)下降(P<0.05),不可溶性P62蛋白表达差异无统计学意义(P>0.05)。加入3-MA抑制剂后,与对照组、FAC组比较,LC3Ⅱ、可溶性P62、Beclin1蛋白表达减少、LC3Ⅱ/Ⅰ比值减小,COLⅠ、BGP蛋白表达进一步减少,细胞矿化能力(0.44±1.63)及碱性磷酸酶活性(0.53±0.97)下降,细胞凋亡、不可溶性P62蛋白表达增加(P<0.05);但FAC+3-MA组与DFO+FAC+3-MA组结果比较,差异无统计学意义(P>0.05)。与对照组比较,DFO+FAC组LC3Ⅱ/Ⅰ比值变小,LC3Ⅱ、Beclin1、可溶性P62、COLⅠ、BGP蛋白表达减少,细胞凋亡增加,细胞矿化能力(0.86±0.39)及碱性磷酸酶活性(0.76±0.52)下降(P<0.05),不可溶性P62蛋白表达差异无统计学意义(P>0.05)。与FAC组比较,DFO+FAC组LC3Ⅱ/Ⅰ比值变小,LC3Ⅱ、Beclin1蛋白表达减少(P<0.05),可溶性P62、COLⅠ、BGP蛋白表达增加,细胞凋亡减少,细胞矿化能力及碱性磷酸酶活性升高(P<0.05),不可溶性P62蛋白表达无差异(P>0.05)。结论成骨细胞自噬在骨代谢过程中起着重要作用,过度激活或抑制自噬均会对细胞产生损害,适宜的自噬水平对成骨细胞的功能活性有促进作用。降铁后能降低高铁引起的过度自噬,促进成骨细胞的成骨功能。 展开更多
关键词 枸橼酸铁铵 去铁胺 成骨细胞自噬 骨代谢 3-甲基腺嘌呤 细胞凋亡
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