舒林径 伍颖颖 谭震 宫苹

    1.口腔疾病研究国家重点实验室 华西口腔医院(四川大学)；2.种植科，成都 610041

    叉头转录因子-1与骨代谢关系的研究进展

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    1.口腔疾病研究国家重点实验室华西口腔医院(四川大学)；2.种植科，成都 610041

    叉头转录因子-1(FoxO1)可调控细胞增殖、葡萄糖异生、能量代谢和氧化应激等生物学过程，近年来研究表明，其在骨重塑过程中也发挥着重要的作用，影响机体骨量。其主要通过调控成骨细胞形成新骨，破骨细胞吸收矿化骨基质和前体细胞的分化增殖，影响骨代谢过程，调控机体骨量。本文通过对FoxO1在骨代谢中的研究进行回顾，对其在骨代谢中的作用途径和机制进行综述。

    叉头转录因子-1；骨代谢；成骨细胞；破骨细胞

    叉头转录因子(forkhead box protein O，FoxO)家族中发现最早的成员是FoxO1，其可通过转录和传导生长因子及细胞因子信号，发挥调节细胞增殖、葡萄糖异生、能量代谢和氧化应激等多种生物学活性[1-2]。近年研究[3]显示，FoxO1通过调控成骨细胞形成新骨，破骨细胞吸收矿化骨基质和前体细胞的分化增殖，影响骨代谢过程。

    1 FoxO1在成骨细胞中的作用

    在生理情况下，骨组织处于不断改建过程中，骨吸收和骨形成维持动态平衡[4-5]。成骨细胞是骨形成的主要功能细胞，负责骨基质的形成、分泌和矿化。在3种FoxO蛋白中，FoxO1是成骨细胞中表达量最高的亚型，通过调节氧化还原平衡[3]、骨骼葡萄糖代谢[6-8]调控成骨细胞的增殖、分化、凋亡，从而影响新骨的形成过程。

    1.1调节成骨细胞氧化还原平衡

    在正常情况下，骨骼细胞内处于氧化还原平衡。在应激条件下机体产生过量自由基等氧化性物质，造成细胞氧化还原调控失衡，导致脂质过氧化、DNA损伤断裂、蛋白质功能丧失等，从而引发骨质疏松等骨骼疾病[3，9-11]。

    Rached等[3]敲除小鼠成骨细胞中的FoxO1基因发现，成骨细胞数量明显减少，成骨率下降，骨骼体积萎缩，骨吸收增加。探究FoxO1的调控机制发现，FoxO1在成骨细胞中一方面通过调控氨基酸的摄入，调节成骨细胞的蛋白质合成，从而发挥保护作用。这种功能与FoxO1和激活转录因子4(activating transcription factor 4，ATF4)相互作用有关。ATF4是调控蛋白质摄入的负反馈调节通路的重要组成部分，可促进谷胱甘肽的合成[12] ......