Hedgehog信号通路在激素性股骨头坏死作用机制中的研究进展
纤毛,成骨,成骨细胞
胡康一 曹林忠 尚征亚 杨小瑞 万超超 张勇杰【摘 要】 糖皮质激素的不正确使用导致股骨头内骨代谢异常、脂代谢失衡、血微循环障碍是激素性股骨头坏死发生、发展的重要原因之一。Hedgehog通路作为一条高保守信号通路,在组织器官骨骼的形成发育以及疾病过程中有着重要调控作用。近年来,随着精准医学的进一步发展以及对于细胞和分子生物学的广泛深入研究,发现Hedgehog信号通路可以通过促进骨髓间充质干细胞成骨分化,抑制脂肪细胞的生成,加速血管内皮细胞的新生对激素性股骨头坏死进行有效的靶向调控。现以Hedgehog信号通路在激素性股骨头坏死病理机制中发挥的调控作用进行综述,以期为临床治疗激素性股骨头坏死提供精确的靶点。
【关键词】 激素性股骨头坏死;Hedgehog信号通路;骨髓间充质干细胞;成骨成脂分化;血管内皮细胞;研究进展;综述
激素性股骨头坏死(steroid-induced avascular necrosis of the femoral head,SANFH)是因糖皮质激素的不正确使用导致骨小梁结构改变,在机械力的作用下,发生微小骨折,导致股骨头塌陷变形,进一步压迫骨内微血管,同时在激素的刺激下会激活血栓形成和脂肪栓塞,导致股骨头内血管损伤,局部骨组织缺血性坏死,进而继发严重的髋关节病变,使得致残率高居不下[1]。尽管激素诱导SANFH的发病机制尚不完全清楚,但有研究表明,激素诱导的骨代谢异常、股骨头血液供应受阻、脂代谢紊乱是SANFH的重要发病机制。
Hedgehog信号通路是一条高保守信号通路,参与多种细胞的增殖与分化,在组织和器官的发育中起着重要作用[2]。研究表明,Hedgehog信号通路可以通过多种途径调控骨髓间充质干细胞(BMSCs)的成骨成脂分化和成骨活性,同时也能促进血管修复与新生,这与SANFH的机制相同,因此,Hedgehog信号在SANFH的防治中起着重要作用。本文从Hedgehog信号通路的概况出发,综述Hedgehog通路在调控细胞成骨成脂分化以及血管生成的作用,为SANFH的临床防治提供一个重要思路。
1 Hedgehog信号通路
Hedgehog基因首次于1980年在果蝇胚胎发育过程中被发现,由于其基因变体出现的连续小齿和毛状刚毛草坪,像幼虫表皮中伸出的刺猬刺而被命名为Hedgehog。这种通路同样也存在于人类中,是一种高度进化保守的通路,几乎在哺乳动物所有组织及器官发育和体内平衡和再生中都起着至关重要的作用。Hedgehog基因家族主要包括3种同源基因:Sonic Hedgehog(SHH)、Indian Hedgehog(IHH)、Desert Hedgehog(DHH) ......
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