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1、中国临床康复第!“卷 第#$期2006-07-10 !“ Chine6 影响局部骨代谢的细胞化学微环境! 孔喜良 ! 综述 ! 曲阜师范大学体育科学学院理论教研室,山东省曲阜市273165 孔喜良!,男,1972年生,山东省曲阜市人,汉族,2003年上海体育学 院毕业,硕士,讲师,主要从事神经与骨代谢方面的研究。 中图分类号:R329.29文献标识码:B文章编号:1671-5926(2006)25-0143-04 收稿日期:2005-12-07修回日期:2006-03-27(05-50-11-9102/S!Q) Mi roenvironment of yto hemistry influen
2、es topi al bone metabolism %?8 B9C5=CAD B?9F7 The DHteratIreF Rere FeDeGteM prHmarHDyB anM then DHteratIreF of Sone metaSoDHFm reEIDatory faGtorF Rere GoDDeGteMBanM foInM the fIDD teUtF.The FtanMarM paperF HnGDIMeM Sone metaSoDHFm anM reEIDatory faGtorF.The eUGDIMeM paperF Rere reLHeRBrepeateM FtIMy
3、 anM Oeta anaDytHGaD paperF. A88H8=?9F7The DHteratIreFofSoneGeDDmetaSoDHFm reEIDatory faGtorF Rere 57BanM 22 paperF Rere aGGorMeM RHth the FtanMarM. A88 BDFI?!“#$AB!CDEF9*-G 孔喜良.影响局部骨代谢的细胞化学微环境HIJ/中国临床康复!#“!“#$GB!CDE HKKK/L(,1M7/1代谢;综述文献 K引言 正常人体中有众多的激素、 因子来调节成骨细胞 和破骨细胞的代谢活动,它们之间有着协同、促进、抑 制的复杂关系,并形成
4、网络,共同组成骨细胞赖以生 存和发挥生理功能的细胞微环境。 本文应用计算机 检索OeMDHne和CBO 19Y0-01/2002-12相关骨代谢 调节因子的文献, 就影响骨细胞代谢的主要化学因 素做出总结,扼要探讨它们间的关系,试图勾勒出骨 细胞生长、存活、发挥功能的局部体液化学微环境, 为下一步建立骨细胞数学模型、 从系统功能角度的 研究奠定基础。 L影响骨代谢的局部调节因子 1.1胰岛素样生长因子骨组织合成多种生长因子,这 些因子的产生及骨细胞对其反应性的缺陷, 在骨质疏 松发病机制中起着重要作用。 胰岛素样生长因子是其 中最重要的生长因子。 许多骨细胞产生胰岛素样生长 因子1,其中包括成
5、纤维细胞和成骨细胞。 它不仅是骨 组织中最丰富的因子, 而且对骨细胞的功能有重要作 用。一般认为,胰岛素样生长因子1是调节成骨细胞增 !“# 孔喜良!影响局部骨代谢的细胞化学微环境 !“# $%的表达, 在加入胰岛素样生 长因子抗体后,细胞增殖受到抑制。 而另一些研究显 示, 大鼠在切除卵巢后胰岛素样生长因子$9/:;水 平增加,使用雌激素后下降?ABC水平显著 低于未合并骨折者, 说明胰岛素样生长因子$和 0?ABC对维持骨量和骨的结构有重要作用?A7的合成来调节骨代谢。 $D*成纤维细胞生长因子成纤维细胞生长因子是一种 对成纤维细胞有明显促进增殖的因子,也能作用于中 胚层来源的细胞,特别是
6、血管内皮细胞,使局部毛细 血管的数目明显增加,有利于骨质的生长。 成骨细胞 起源于中胚层,在其表面存在着成纤维细胞生长因子 受体,而成骨细胞本身合成的碱性成纤维细胞生长因 子和酸性成纤维细胞生长因子通过自分泌或旁分泌 存在于骨基质中,当碱性成纤维细胞生长因子与成骨 样细胞表面的受体相结合后,可以促使其向成骨细胞 转化。+E6EFG7等 2各种因子对成骨、破骨细胞的作用关系(见图1) 综上所述,各种骨代谢影响因子均存在于骨组织 中,因而任何时候骨细胞的微环境中都不是只出现某 一种因子,也即骨组织代谢是由多种因子同时参与调 节。 现从骨基质中和骨细胞及骨器官培养基中分离出 多种骨源性生长因子如:胰
7、岛素生长因子1、转移生长 因子!、血小板衍生生长因子、酸性成纤维细胞生长因 子、 碱性成纤维细胞生长因子和骨形态发生蛋白等。 因而探讨各种因子间的相互作用及其关系对骨细胞 代谢的影响意义相当重要。 3展望 随着分子生物学的发展,人体微观蛋白分子的结 构和功能不断被阐明和了解,不断丰富和完善着人体 科学的知识。 同时,越来越多的功能性分子的发现,也 要求我们针对各种功能性分子间的联系和关系,从细 胞乃至人体的某一项生理功能来探讨它的决定因素 和影响因素,进而实现由微观到宏观的生命科学基础 研究方法和思路上的一个改变。 以骨代谢为例,要想 明了骨细胞的即时代谢过程,必须全方位了解同时作 用细胞的各
8、种功能性分子,要想实现这一目的,在微 观领域进行分子结构功能模式的数字化、信息化的研 究是其可行的途径,这也是作者今后努力的方向。 4参考文献 图1各种因子因素对骨代谢的作用关系 抑制作用促进作用 成 骨 细 胞 破 骨 细 胞 甲状旁腺激素 白细胞介素6 白细胞介素1 ( 糖皮质激素 雌激素 胰岛素样 生长因子 转移生长 因子! 成纤维细胞生长因子 血小板衍生生长因子 骨形态发生蛋白 )物质 降钙素 肿瘤坏死 因子 骨形成骨吸收 1 2 * + , 6 7 - . 10 11 12 1* 1+ 1, 16 17 1- 1. 20 21 22 /01234552 678 9:;?0352 68
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16、52K.e, Ni2.*L-7-.* 征稿方向: !组织工程支架材料研究:骨及软骨!心脏 及瓣膜!神经!血管!肌腱韧带!皮肤!毛 发!角膜!肝脏!胰岛!气管!泌尿系统组 织工程支架材料研究 !材料与宿主的关系研究: 材料与宿主的 炎症反应!免疫反应!毒性反应!凝血性 反应!肿瘤反应!感染反应 !材料与组织相容性的评价:体外评价!体 内评价!血液“材料相互作用评价等 !组织工程材料学特征研究:金属材料!高 分子材料!水凝胶材料!可再吸收材料! 可腐蚀材料!陶瓷材料!玻璃与玻璃陶瓷 材料!天然材料!复合材料!膜材料!纳米 材料等生物功能材料研究 “# “$ %$ “$ 生物材料研究每月第3周出版(全年#$期) !“#