锶成骨机制的研究进展
充质,骨细胞,1锶的性质及其代谢特点,2锶的成骨效应和机制,1成骨细胞,2破骨细胞,3干细胞,4巨噬细胞,3锶作用相关信号通路,1NF-κB受体激动剂,RANKL,骨保护素信号途径,2Wnt信号途径,3大鼠肉瘤蛋白,丝裂原活化蛋白激酶与磷
钟宁莹 王丽萍1.广州医科大学附属口腔医院 广州口腔疾病研究所 口腔医学重点实验室,广州 510140;
2.南方医科大学顺德医院(佛山市顺德区第一人民医院)口腔医学中心,佛山 528308
锶是一种亲骨性元素,能通过钙离子受体介导一系列成骨相关通路,诱导骨基质的形成,增加骨基质含量,同时抑制破骨细胞的破骨吸收,减少骨吸收。近年来对锶成骨机制及效果的研究在不断深入,本文将对锶相关成骨相关研究进行综述。
1 锶的性质及其代谢特点
锶元素在周期表中位于第4周期、第ⅡA族,银白色碱土金属,自然界以化合物形式存在。锶在人体内以Sr2+存在,含量约320 g,99%存在人体硬组织骨骼在和牙齿中,剩余0.7%存在于细胞外液。锶主要经胃肠道吸收,少部分经皮肤、肺吸收;大部分由肾脏代谢,最终随尿液排出体外,小部分由胃肠排除[1]。锶可沉积到骨密质及骨小梁中,由于骨小梁改建较骨密质频繁,其在骨松质的分布高于骨密质,锶在股骨、腰椎骨和髂嵴分布较多[2-3]。锶渗入骨组织有2种方式:一种是锶离子通过与钙离子交换渗入骨矿结晶的晶格表面,这种形式占据骨锶的大部分;另一小部分锶离子取代骨矿晶体羟磷灰石中的钙[3]。骨组织中锶的清除分为2个阶段:第一阶段是锶的初始清除期,快速清除结晶表面的锶;第二阶段是慢性清除期,缓慢清除渗入骨矿结晶中的锶[4]。血液中锶浓度正常范围是10.57~12.23 mg·L-1[5],过量锶会干扰钙的吸收与代谢,甚至替代骨组织中的钙,锶比钙更易从骨组织中游离,因此当人体内锶含量较高时,会引起骨质疏松、骨畸形[1,6],肾功能不全的患者易引起体内锶的蓄积,形成高血锶导致不良后果[7]。
2 锶的成骨效应和机制
2.1 成骨细胞
研究[8]表明,锶能延长成骨细胞的存活时间,促进成骨细胞早期黏附、增殖、分化和基质的矿化。锶能通过整合素α2、整合素β1、黏着斑激酶及细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)2信号传导途径,有效促进成骨细胞的早期黏附[9]。同时可以通过钙离子敏感受体(calciumsensing receptor,CaSR)促进成骨细胞分化过程中骨桥蛋白(osteopontin,OPN)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase protein,ALP)、骨唾液酸糖蛋白(bonesialoprotein,BSP)、唾液蛋白、骨钙素(osteocalcin ......
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