关键词:骨吸收机制
近年来骨吸收机制的研究发现RANKL/RANK/OPG是调节破骨细胞分化成熟和骨吸收功能的关键因子,它不仅在生理性骨吸收中起重要作用,在病理性骨吸收(如类风湿性关节炎、骨质疏松等)中的也发挥着重要作用。牙周炎是以牙槽骨吸收为主要特征的慢性炎症,至今对其发病机制的认识仍不十分清楚,随着对RANKL/RANK/OPG研究的深入,发现RANKL/RANK/OPG在牙周炎发病机制中起重要作用。
1 RANKL/RANK/OPG调节系统
1.1 RANKL RANKL(receptor activator of nuclear factor-κB ligand)又称TRANCE(TNF-related activation-induc
ed cytokine)、ODF(osteoclast differentiation factor)或OPGL(osteoprotegerin ligand),是骨吸收的关键细胞因子,能刺激破骨细胞分化和发挥骨吸收功能。它主要由成骨/基质细胞(osteoblast/stromal cells)、活化的淋巴细胞等表达。RANKL属于TNF配体超家族成员,有膜结合型(mRANKL)和可溶型(sRANKL)两种形式,mRANKL为Ⅱ型跨膜糖蛋白,由316个氨基酸组成,具有一个短的N末端胞内区,sRANKL是由mRANKL的胞外段经蛋白酶水解形成的。两种形式的RANKL均能刺激破骨细胞分化和进行骨吸收,但mRANKL较sRANKL活性更大。
1.2 RANK RANK(receptor activator of nuclear factor-κB),是RANKL的功能受体,主要在破骨细胞前体和成熟破骨细胞表面表达。RANK是为Ⅰ型跨膜蛋白,包含616个氨基酸,其中184个氨基酸为胞外区,383个氨基酸为胞内区。
1.3 OPG OPG(osteoprotegerin)又称OCIF(osteoclastogenesis inhibitor factor)、TR1(TNF receptor-like molecule 1),是RANKL的天然的可溶性诱导受体,多种细胞都可表达OPG,包括成骨/基质细胞、树突状细胞、B淋巴细胞以及内皮细胞前体和成纤维细胞前体等。OPG是TNF受体超家族成员,与其他TNF受体超家族成员不同之处在于它缺乏疏水的跨膜序列,为一种可溶性糖蛋白,由401个氨基酸组成。OPG在细胞外有双体和单体两种形式,两种形式OPG生理活性相同。
1.4 RANKL/RANK/OPG调节系统 在骨吸收过程中,RANKL、RANK、OPG三者共同参与调节破骨细胞的分化、功能。当多种刺激骨吸收因子作用于成骨/基质细胞后,成骨/基质细胞在其表面表达RANKL,特异性的识别破骨细胞前体,并与其膜上的功能受体RANK结合,在M-CSF存在的条件下,将信号传入细胞内,刺激破骨细胞前体发育成成熟的破骨细胞。同时,RANKL还能通过RANK途径,使成熟的破骨细胞内迅速形成肌动蛋白环,激活成熟的破骨细胞发挥骨吸收