Wnt信号通路与骨细胞生物力刺激信号转导间的关系
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2012年6月1日
1骨细胞与Wnt信号通路,2骨细胞中Wnt信号通路的调控因子,3结束语,4参考文献
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[摘要]Wnt信号通路是体内重要的信号调节系统之一，而骨细胞作为骨组织中最主要的应力感受细胞，受载后可引起其内部Wnt信号通路的快速激活，最终调节其基因表达，影响骨改建。该激活过程受诸多调控因子的影响。本文就Wnt信号通路与骨细胞生物力刺激信号转导间的关系，以及该信号转导过程中Wnt信号通路的调控因子等研究进展作一综述。
[关键词]Wnt信号通路；骨细胞；生物力刺激；信号转导
[中图分类号]Q 256[文献标志码]A[doi]10.3969/j.issn.1673-5749.2012.03.013
The relationship between Wnt signaling pathway and mechanotransduction in osteocytesLi Xin, Zhu Zhimin.(Dept. of Prosthodontics, West China Hospital of Stomatology, Sichuan University, Chengdu 610041, China)
[Abstract]As one of the most important regulatory systems, Wnt signaling pathway is stimulated very quickly by biomechanical stimulation in osteocytes, which function as key mechanosensory cells in bone. The stimulating procedure is influenced by lots of factors and finally results in regulation of gene expression and bone remolding. This review concludes the research advances concerning the relationship between Wnt signaling pathway and mechanotransduction in osteocytes, and major regulatory factors on the pathway’s stimulation.
[Key words]Wnt signaling pathway；osteocyte；biomechanical stimulation；signaling transduction
生物力刺激对骨组织的生理病理过程具有重要的意义[1-2]。目前的研究进展显示，骨在应力作用下的改建，是由应力感受细胞接收到生物力应力信号后，经翻译加工，产生一定的生物化学信号物质以“告知”生物效应细胞，引导其产生相应的生物学效应的生物力转导过程[3]。骨细胞在成熟的骨组织内数量多且分布广泛，彼此通过间隙连接形成极高的交联度，被认为是生物力转导中最主要的应力感受细胞。
Tatsumi等[4]给在骨细胞表面特异性表达白喉毒素受体(diphtheria toxin receptor，DTR)的转基因小鼠注射白喉毒素，致70%～80%的骨细胞消融，对该种小鼠进行悬尾试验，结果在骨细胞缺乏时，机体不能感受到载荷的降低，故而不会出现由此导致的骨丧失。由此证明，骨细胞对骨生物力转导具有重要的作用。生物力激活的骨细胞内的Wnt信号通路，在多种调控因子作用下调节相应基因的表达，影响骨的改建。
1骨细胞与Wnt信号通路
Wnt蛋白家族由19种高度保守的富含半胱氨酸的非可溶性分泌型糖蛋白组成。Wnt蛋白从组织学角度分为Wnt-1、Wnt-3a、Wnt-8和Wnt-10b经典型，Wnt-4、Wnt-5a和Wnt-11非经典型。经典型Wnt蛋白与跨膜蛋白低密度脂蛋白受体相关蛋白(low density lipoprotein receptor-related protein，LRP)-5、6以及卷曲蛋白(frizzle，Frz)受体结合形成复合物，使细胞质内的蓬松蛋白(dishevele，Dsh)磷酸化并转移到细胞膜上，从而抑制糖原合成酶激酶(glycogen synthase kinase，GSK)-3β对β-连环蛋白的磷酸化，β-连环蛋白蓄积并进入细胞核，与T细胞因子/淋巴细胞增强子结合并调节基因转录[5-6]，从而构成了经典的Wnt/β-连环蛋白信号通路；非经典型Wnt蛋白以不依赖于β-连环蛋白转录功能的形式激活Wnt信号通路，包括非经典的Wnt/钙离子通路、平面细胞极性通路和蛋白激酶A通路[7-8] ......
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