综述:Recent advances in osteonecrosis of the femoral head: a focus on mesenchymal stem cells and adipocytes

【字体: 时间:2025年05月28日 来源:Journal of Translational Medicine 6.1

编辑推荐:

  这篇综述聚焦股骨头坏死(ONFH),深入探讨了骨髓间充质干细胞(BMSCs)、脂肪源性间充质干细胞(ADMSCs)和脂肪细胞在其中的关键作用。阐述了BMSCs成骨与成脂分化失衡机制,以及相关信号通路和微小RNA(miRNAs)的影响,还介绍了ADMSCs的治疗潜力,为ONFH治疗提供新思路。

  

股骨头坏死(ONFH)是一种常见的骨科疾病,其特征为股骨头塌陷、骨和关节软骨破坏,导致严重关节疼痛和髋关节活动受限。研究发现,骨髓间充质干细胞(BMSCs)在ONFH发病机制中起关键作用。BMSCs具有多向分化潜能,可分化为成骨细胞、脂肪细胞等多种细胞类型。然而,在ONFH患者中,BMSCs的成骨与成脂分化平衡被打破,成脂分化增强,成骨分化受抑制,导致脂肪细胞过度积累,骨形成减少,血管受损。

酒精和糖皮质激素(GCs)等因素可直接促进BMSCs的成脂分化,同时抑制其成骨分化。这一失衡过程与多种信号通路和转录因子密切相关。例如,Runx2是成骨分化的重要转录因子,其表达在ONFH患者的骨组织中显著降低,而过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)和CCAAT/增强子结合蛋白(C/EBPs)等则是成脂分化的关键转录因子,ONFH患者中PPARγ表达增加。

微小RNA(miRNAs)也在ONFH的发病机制中发挥重要作用。如miR - 93 - 5p通过抑制骨形态发生蛋白 - 2(BMP - 2)的表达,阻碍成骨细胞分化;miR - 224 - 5p可抑制成骨分化,同时促进BMSCs的成脂分化。此外,环状RNA(circRNAs)和长链非编码RNA(lncRNAs)也参与调控BMSCs的分化。circRNAs可通过竞争性内源RNA(ceRNA)机制影响基因表达,lncRNAs则作为ceRNAs与miRNAs相互作用,调控BMSCs的成骨和成脂分化。

在信号通路方面,Wnt/β - 连环蛋白(β - catenin)信号通路可抑制脂肪细胞分化早期阶段,促进成骨细胞分化;糖皮质激素治疗会影响该通路,降低骨形成。转化生长因子 - β(TGF - β)/骨形态发生蛋白(BMP)超家族中的BMP2可刺激骨形成,诱导骨细胞分化,其受体BMPR2可通过一系列磷酸化反应激活下游信号,促进成骨和血管生成,同时抑制成脂分化。磷脂酰肌醇3 - 激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)信号通路也是BMSCs成骨分化的关键调节因子,酒精可抑制该通路,影响成骨分化。

脂肪细胞及其分泌的脂肪因子在ONFH进展中也扮演重要角色。骨髓脂肪组织(BMAT)是骨髓微环境的重要组成部分,可分泌多种脂肪因子。如脂联素具有抗动脉粥样硬化和抗炎特性,可调节脂质代谢,但在非创伤性ONFH患者中,血浆脂联素水平较低。瘦素可促进BMSCs向成骨细胞分化,抑制脂肪生成,同时抑制核因子κB受体活化因子配体(RANKL)的产生,减少破骨细胞发育。而纤溶酶原激活物抑制剂 - 1(PAI - 1)可抑制纤维蛋白溶解,与静脉血栓形成有关,其表达增加可能是ONFH的病因之一。

近年来,脂肪源性间充质干细胞(ADMSCs)在ONFH治疗中的应用受到关注。ADMSCs具有多向分化潜能,在适当条件下可分化为骨祖细胞。研究发现,ADMSCs植入治疗ONFH具有可行性,其成骨潜力较高,且易于获取和增殖。此外,一些研究还探索了通过药物或其他手段干预BMSCs功能来治疗ONFH。例如,某些药物可保护BMSCs免受糖皮质激素的不良影响,促进其成骨分化;还有一些药物可通过激活特定信号通路,增强BMSCs的增殖和成骨能力。

综上所述,ONFH是一种复杂的疾病,涉及多种细胞类型和信号通路的相互作用。深入研究BMSCs、ADMSCs和脂肪细胞在ONFH中的作用机制,以及相关信号通路和微小RNA的影响,有助于开发更有效的治疗策略,为患者带来更好的治疗效果。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号