趙凈穎,段小花,2,王秋婷,黃英,賈俊靜,豆騰飛
動物骨代謝相關信號通路研究進展
趙凈穎1,段小花1,2,王秋婷1,黃英1,賈俊靜1,豆騰飛1
1. 云南農業大學動物科學技術學院,昆明 650201 2. 云南中醫學院,昆明 650500
骨骼是組成脊椎動物內骨骼的堅硬器官,對機體起著運動、支撐和保護的作用。骨骼處于骨形成和骨吸收兩種活動所組成的骨代謝的動態平衡狀態,這種平衡對于維持骨量和礦物質穩態至關重要。在動物骨代謝過程中,存在著眾多調節骨形成和骨吸收的信號通路,如BMP (bone morphogenetic protein)/SMADs、TGF-β (transforming growth factor β)、Wnt/β-catenin、OPG (osteoprotegerin)/RANKL (receptor activator of NF-κB ligand)/ RANK (receptor activator of NF-κB)、FGF (fibroblast growth factor)和Notch信號通路等。這些信號通路具有復雜的調控機制,參與骨代謝過程的調節。本文綜述了在動物骨代謝過程中起關鍵調節作用的相關信號通路的作用機制及研究進展,以期為動物骨代謝研究奠定基礎。
骨代謝;信號通路;骨形成;骨吸收
骨骼是脊椎動物機體重要的剛性組織,主要由磷酸鈣礦物質和I型膠原組成,對動物機體起到支撐、保護以及運動等作用。骨骼系統的發育和維持受遺傳及環境等因素的影響[1],其中遺傳因素是影響骨骼系統發育的重要因素,其對骨骼生長發育的影響在動物的整個生命過程中均有體現,包括骨相關信號通路調控機制、基因作用的發育時機、骨相關基因產物的表觀遺傳修飾等[2]。
骨骼發育過程包括膜內骨化和軟骨內骨化兩種方式[3]。在膜內骨化過程中,間充質干細胞(mesen-chymal stem cell, MSC)直接分化成成骨細胞(osteo-blast, OB)。膜內骨化主要發生在顱頂骨部位。在軟骨內骨化過程中,間充質干細胞發生增殖分化形成軟骨,隨后被礦化骨所取代。……