SDF_1_CXCR4信号通路在骨性关节炎病理进程中的作用_李晓林

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基质细胞衍生因子-1(SDF-1)及其受体CXCR4在细胞中运输的调控机制的研究进展

基质细胞衍生因子-1(SDF-1)及其受体CXCR4在细胞中运输的调控机制的研究进展

基质细胞衍生因子-1(SDF-1)及其受体CXCR4在细胞中运输的调控机制的研究进展桂钰;葛健;夏瑞祥【摘要】基质细胞衍生因子-1(SDF-1)主要表达在骨髓的基质细胞及内皮细胞中,能够特异性地引起表达CXCR4的相关细胞的生理及病理反应.既往的研究表明,SDF-1及CXCR4在促进心脏,血管的稳态及造血干细胞的动员和分化中有着重要的作用,更进一步研究了二者在相关细胞中的表达,运输,相互作用的机制及其他影响因素等,进而对于二者在疾病的诊断,治疗中有了新的认识.在此基础上,该文对于SDF-1及其受体CXCR4在细胞中的表达及运输机制进行简要归纳和综述.【期刊名称】《安徽医药》【年(卷),期】2013(017)011【总页数】3页(P1836-1838)【关键词】SDF-1;CXCR4;Gα13;Rho;IL-21;CD63;造血干细胞;内皮细胞;淋巴细胞;细胞迁移;归巢;内化;转胞吞【作者】桂钰;葛健;夏瑞祥【作者单位】安徽医科大学第一附属医院血液内科,安徽,合肥,230022;安徽医科大学第一附属医院血液内科,安徽,合肥,230022;安徽医科大学第一附属医院血液内科,安徽,合肥,230022【正文语种】中文骨髓基质细胞和内皮细胞表达的SDF-1及其受体CXCR4之间的相互作用,参与造血的生成,胚胎发育及组织再生等,目前的研究主要集中在SDF-1及CXCR4的表达并分析其表达规律,调控机制,旨在能够提高和改善骨髓造血龛中细胞的增殖和迁移,进而对于改善骨髓造血干细胞的迁移和归巢起着重要作用。

然而,CXCR4的表达不仅存在于骨髓造血干细胞及造血龛中,一些细胞中的SDF-1和CXCR4的表达和运输,以及相关因子的介入,同样导致二者表达和运输的异常,调控机制的改变以及疾病的发生。

因而,对于二者在细胞表达及运输中的机制研究对于相关疾病的发生,诊断和治疗有着巨大的研究意义和临床应用意义。

1 SDF-1及受体SDF-1是一类具有趋化活性的细胞因子,属于CXC型趋化因子,由骨髓基质细胞及其他相关的间皮细胞和上皮细胞分泌,SDF-1的缺失会导致造血干细胞的动员,缺失,再植异常,它能够支持造血干细胞,间充质干细胞,淋巴细胞,内皮细胞等在骨髓中的作用[1]。

CXCL12(SDF-1)/CXCR4信号传导通路及其肿瘤相关性研究进展

CXCL12(SDF-1)/CXCR4信号传导通路及其肿瘤相关性研究进展
有所不 同。
中毒性肝损伤、 失血过多、 全身辐射及化疗相关组织 损伤 。C C 1 X L 2最初 被认 为是 B系祖 细 胞 的生 长 因
子 , 来 研究 证 明 , X L 2是 造 血 干/ 细 胞 动 员 后 C C1 祖 和 归巢 的关 键 因子 , 同时在 组织血 管发 生 、 原蛋 白 胶
在淋巴结、 、 肺 肝及骨髓这些肿瘤常见的转移部位高 表达 引。 1 C C 1/ X R X L2 C C 4信 号 传 导 通 路 C C 1 X L2和 C C 4的结合会启动下游的几个信号通路, XR 产生各 种细胞反应 , 如趋化、 细胞存活增殖、 基因转录等。参 与 C C 4信号 转导 的一些 关 键 信号 通路 见 图 1 , XR j 这些通路是组织相关 的, 在不同细胞类 型间可能会
两类 。炎症 型在 组织炎 症和 损伤 时控制 白细 胞 的募 集 , 自稳 型则 维 持 基 本 “ 家 ( oskeig ” 而 持 hueepn ) 功 能, 如在血 细胞 生成过程 中“ 导航 ” 白细 胞 至淋 巴样 器官 、 骨髓 及胸腺 。 C C 1( X L2 基质 细胞 衍 生 因子 .,D 一) 自稳 1 S F1 是 型 C C类趋 化 因子 , 许 多 组 织 器官 中表 达 , 肝 X 在 如
C C 4作为 G蛋 白偶联受体 ( P R , XR G C ) 其激活 主要 由质膜 内侧偶联 的异源三 聚体 c蛋 白介 导。
此 G蛋 白由 GtG3 o、 I和 3个亚 基组 成 , 根据 Gx亚 c
基序列 的相似性 , 可分成 4个家族 : a 、 a 、 c G s G iGt q 和 G l 。不 同家族通 过 不 同路 径转 导 G C a2 P R信 号 】 a 亚基激活腺苷酸环化酶, G d 。G s 而 o 抑制腺 苷酸环化酶。G q家族可通过磷 酸脂酶 C发挥作 a 用, 后者可水解磷酯酰肌醇二磷酸( I ) PP 生成肌醇 2

SDF-1/_CXCR4_信号轴在MSCs_修复损伤组织中作用的研究进展

SDF-1/_CXCR4_信号轴在MSCs_修复损伤组织中作用的研究进展

第43卷㊀第2期2024年㊀4月北京生物医学工程BeijingBiomedicalEngineeringVol 43㊀No 2April㊀2024㊃综㊀述㊃基金项目:重庆市自然科学基金(2009bb5040)资助作者单位:1㊀重庆市第六人民医院(重庆㊀400060)2㊀重庆市红十字会医院(江北区人民医院)(重庆㊀400020)通信作者:宋关君,副主任医师㊂E⁃mail:song9973@126 comSDF⁃1/CXCR4信号轴在MSCs修复损伤组织中作用的研究进展杨凌霄1㊀宋关君2摘㊀要㊀骨髓间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs)具有自我更新和多向分化潜能,在损伤组织修复中起着重要作用㊂基质细胞衍生因子-1(stromalcell⁃derivedfactor⁃1,SDF⁃1)/CXC趋化因子受体4(CXCchemokinereceptor4,CXCR4)信号轴是由SDF⁃1与其受体CXCR4相互作用构成的耦联分子对,能够进行细胞间信号转导㊁诱导细胞的定向迁移,参与细胞的多种生物学过程㊂研究证实,SDF⁃1/CXCR4信号轴在MSCs参与心肌缺血㊁肾脏病变㊁骨组织损伤等损伤组织修复过程中有重要的促趋化和增殖的作用㊂本文简要介绍了SDF⁃1和CXCR4的分子结构,重点阐述了SDF⁃1/CXCR4信号轴在MSCs参与相关损伤组织修复中的作用,归纳总结了该领域的研究进展,并展望了该领域未来的发展方向,为深入理解SDF⁃1/CXCR4信号轴及其在MSCs参与组织损伤修复过程中的作用提供理论基础,也为临床上更好地将MSCs应用于损伤组织修复提供参考㊂关键词㊀基质细胞衍生因子-1;CXC趋化因子受体4;间充质干细胞;组织损伤;组织修复DOI:10 3969/j.issn.1002-3208 2024 02 014.中图分类号㊀R318㊀㊀文献标志码㊀A㊀㊀文章编号㊀1002-3208(2024)02-0205-06本文著录格式㊀杨凌霄,宋关君.SDF⁃1/CXCR4信号轴在MSCs修复损伤组织中作用的研究进展[J].北京生物医学工程,2024,43(2):205-210.YANGLingxiao,SONGGuanjun.ResearchprogressontheroleofSDF⁃1/CXCR4signalaxisinMSCsrepairinginjuredtissues[J].BeijingBiomedicalEngineering,2024,43(2):205-210.ResearchprogressontheroleofSDF⁃1/CXCR4signalaxisinMSCsrepairinginjuredtissuesYANGLingxiao1,SONGGuanjun21㊀TheSixthPeople sHospitalofChongqing,Chongqing㊀400060;2㊀TheRedCrossHospitalofChongqing(JiangbeiDistrictPeople sHospitalofChongqing),Chongqing㊀400020Correspondingauthor:SONGGuanjun(E⁃mail:song9973@126 com)ʌAbstractɔ㊀Bonemarrow⁃derivedmesenchymalstemcells(MSCs)haveaself⁃renewalcapacityandmultilineagedifferentiationpotential,andplayanimportantroleintherepairofinjuredtissue.Stromalcell⁃derivedfactor⁃1(SDF⁃1)/CXCchemokinereceptor4(CXCR4)signalaxisisacoupledmolecularpairformedbytheinteractionbetweenSDF⁃1andCXCR4,whichcancarryoutsignaltransduction,inducecellmigration,andparticipateinavarietyofbiologicalprocessesofcells.StudieshaveconfirmedthatSDF⁃1/CXCR4signalaxisplaysapivotalroleinpromotingchemotaxisandproliferationinMSCs⁃mediatedtissuerepairofmyocardialischemia,kidneydisease,andbonetissueinjuryandsoon.ThisreviewpaperbrieflyintroducesthemolecularstructureofSDF⁃1andCXCR4,thendiscussestheroleofSDF⁃1/CXCR4signalaxisinMSCs⁃mediatedrepairofrelatedinjuredtissue.Finally,wesummarizetheresearchprogressandprospectthefuturedevelopmentdirectionsinthisfield.ThisreviewprovidesatheoreticalbasisforbetterunderstandingofSDF⁃1/CXCR4axisanditsroleinMSCs⁃mediatedtissuerepair,andbringsareferenceforbetterapplicationofMSCsintissuerepairinclinic.ʌKeywordsɔ㊀stromalcell⁃derivedfactor⁃1;CXCchemokinereceptor4;mesenchymalstemcell;tissueinjury;tissuerepair0㊀引言骨髓间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs)是一类多能成体干细胞,在特定环境条件下可分化为成骨细胞㊁软骨细胞㊁脂肪细胞等多种细胞㊂除具有易于分离获取㊁体外增殖能力强㊁不涉及伦理㊁低免疫原性等特点外,MSCs还具有趋化㊁迁移特性,在损伤组织的修复中起着重要作用[1]㊂基质细胞衍生因子-1(stromalcell⁃derivedfactor⁃1,SDF⁃1)主要由骨髓基质细胞和不成熟的成骨细胞分泌,是一种对免疫细胞有趋化作用且相对分子量较小的趋化因子蛋白㊂SDF⁃1又叫前B细胞生长刺激因子(pre⁃B⁃cellgrowthstimulatingfactor,PBSF),在分类上归为趋化因子CXC亚组,系统命名为CXCL12(CXCchemokineligand12),有SDF⁃1α和SDF⁃1β两个异构体,其N-末端是绑定和激活趋化受体的主要功能区,具有7个耦合到G蛋白上的跨膜结构域[2]㊂CXC趋化因子受体4(CXCchemokinereceptor4,CXCR4)属于一种G蛋白耦联受体,是目前人们了解最清楚的SDF⁃1主要受体,包括7个跨膜螺旋,由352个氨基酸组成㊂激活后的SDF⁃1/CXCR4信号能够诱导细胞的定向迁移或参与细胞的多种生物学过程,如血管生成㊁造血作用㊁免疫应答㊁炎症响应㊁癌症转移等[3]㊂越来越多的研究发现,SDF⁃1/CXCR4轴在组织损伤及修复中起着重要的作用㊂本文主要介绍SDF⁃1/CXCR4轴在MSCs参与损伤组织修复中作用的相关研究进展㊂1㊀在MSCs参与心肌梗死修复中的作用心肌梗死(myocardialinfarction,MI)导致的心脏功能失调是当今人类面临的重大健康问题之一,主要表现为长期的肌肉损伤㊁瘢痕形成㊁心脏功能衰退和冠状动脉瞬时堵塞㊂由SDF⁃1参与的基于MSCs的细胞疗法是治疗MI的潜在手段之一[4]㊂在对MI模型的研究中,Tang等[5]发现SDF⁃1α修饰后的MSCs能够提高成活率并且促进MSCs表达SDF⁃1㊁血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF),进而激活抗凋亡激酶ERK和AKT信号通路㊂SDF⁃1α修饰后的MSCs移植后具有心肌细胞的表型特征(如表达肌钙蛋白T)和内皮细胞的表型特征(如表达CD31)[6]㊂Zhang等[7]发现MSCs分泌的SDF⁃1能够有效地阻止由于组织部位的缺血导致的心肌细胞死亡,并能够使受损心肌处的胶原I(collagenI,ColI)㊁胶原III(collagenIII,ColIII)和基质金属蛋白酶2(metalloprotease2,MMP2)㊁基质金属蛋白酶9(metalloprotease9,MMP9)㊁转化生长因子β(transforminggrowthfactor⁃β,TGF⁃β)表达降低㊂Zhuang等[8]将SDF⁃1注入兔MI模型中,发现不但MSCs向受伤心肌处的迁移增加,而且受损处的新血管形成能力明显提高㊂采用SDF⁃1处理MSCs后再移植,都呈现不同程度的左心室壁厚度增加㊁梗死面积减少㊁毛细血管和小动脉数量增加㊁心室扩张减小等心脏功能改善的现象㊂有研究发现心肌中SDF⁃1的表达只在MI的早期阶段出现㊂将MSCs注射到缺血心肌处后的4d内能够起到改善心肌的效果,而在注射后的8d和16d观察这种积极的作用消失,与此同时心肌中SDF⁃1的表达也很低㊂最近的研究也证实,SDF⁃1/CXCR4介导的干细胞动员参与了电针对心肌梗死小鼠的心脏保护作用[9]㊂这些结果提示,SDF⁃1是募集MSCs的关键作用因子㊂同时,SDF⁃1在MI的早期阶段表达也提示,在应用MSCs进行MI治疗中,对患者进行MSCs治疗的最佳时间也是一个不容忽视的问题㊂总的来看,SDF⁃1/CXCR4信号轴能促进MSCs向MI部位定向迁移,迁移到损伤部位的MSCs能阻止心肌细胞凋亡,促进血管生成,对MI㊃602㊃北京生物医学工程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷导致的心脏损伤组织表现出良好的修复作用,但由于SDF⁃1在MI中的表达呈现出时效性,因此,在临床上应用MSCs进行MI患者治疗中如何确定MSCs治疗的最佳时间以取得更好的疗效还需进一步探究㊂2㊀在MSCs参与肾脏疾病修复中的作用新近的研究发现,MSCs可能通过其旁分泌和自分泌的机制实现对肾脏疾病的修复,包括促有丝分裂㊁抗凋亡㊁抗炎㊁抗纤维化和促血管生成等作用实现,而在此过程中MSCs的分化效果却并不十分明显[10]㊂SDF⁃1能够增强低氧预处理(hypoxicpreconditioning,HP)后的MSCs对肾脏疾病的治疗作用,包括促进MSCs分泌SDF⁃1和其受体CXCR4㊁CXCR7[11]㊂其中,SDF⁃1/CXCR4提高MSCs的趋化性,而SDF⁃1/CXCR7增加迁移后MSCs的成活数量㊂通过建立肾脏疾病模型,Tögel等[12]发现SDF⁃1对高表达CXCR4受体的细胞起到重要的募集和归巢作用㊂SDF⁃1对肾脏缺血的这种响应是受低氧条件中调节细胞反应的主要转录因子HIF⁃1(hypoxia⁃induciblefactor⁃1)所调节㊂SDF⁃1还能够显著提高MSCs对其他细胞因子的旁分泌作用,比如:诱导血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)㊁碱性成纤维细胞生长因子(basic⁃fibroblastgrowthfactor,b⁃FGF)㊁胰岛素样生长因子1(insulin⁃likegrowthfactor,IGF⁃1)㊁肝细胞生长因子(hepatocytegrowthfactor,HGF)等的分泌㊂另外,SDF⁃1也能诱导T细胞的排斥反应,从而呈现出在受损组织处的抗炎症反应㊂也有研究发现缺血肾脏处自身表达SDF⁃1也在一定程度上增加了MSCs向其部位的迁移㊁粘附功能,促进了MSCs对肾脏损伤的修复作用[13]㊂MSCs定向迁移到损伤部位后,主要以旁分泌和定向分化两种机制实现对损伤组织的修复作用[1]㊂在MSCs参与肾脏损伤组织修复研究中,发现SDF⁃1/CXCR4能提高MSCs的趋化性,促进其旁分泌作用,进而展现出促肾脏细胞增殖㊁促血管生成㊁抗凋亡㊁抗炎㊁抗纤维化等系列修复作用,但在该修复过程中MSCs的定向分化作用并不明显[10],其原因值得深入探讨㊂在该过程中若能同时发挥MSCs的旁分泌功能和定向分化两种作用,应该会收到更好的修复效果㊂3㊀在MSCs参与骨组织损伤修复中的作用在骨组织工程和骨组织损伤修复领域,提高MSCs向受损组织处的定向募集和归巢能力是一种有效的方法[14]㊂SDF⁃1能够刺激MSCs向异位植入位点的迁移㊂对骨形成蛋白2(bonemorphogeneticprotein2,BMP2)诱导的MSCs向成骨细胞分化的调节作用也是学者关注的关键问题之一[15]㊂Kitaori等[16]的研究发现,在骨修复的初期,骨移植处的SDF⁃1表达水平增高,进而SDF⁃1通过与其受体CXCR4之间的相互作用招募MSCs到达受伤位点,从而加速新骨形成㊂而在SDF⁃1诱导MSCs向骨细胞分化方面,有实验研究显示,阻断SDF⁃1/CXCR4信号显著降低BMP2诱导的MSCs成骨分化中前成骨细胞标志物碱性磷酸酶(alkalinephosphatase,ALP)的活性和成熟成骨细胞标志物骨钙蛋白(osteocalcin,OCN)的合成[17]㊂其次,在MSCs成骨分化过程中,破坏SDF⁃1信号会损害受伤位点处的骨结节矿化㊂阻断SDF⁃1信号也抑制BMP2诱导的MSCs成骨分化的两个关键因子Runx2(runt⁃relatedtranscriptionfactor⁃2)和Osterix(Osx)的早期表达[18]㊂进一步的研究发现,这种影响主要是通过SDF⁃1/CXCR4轴对细胞内的Smad和ERK的活性调节来实现的[19]㊂此外也有研究发现,在含BMP2的植入物中添加SDF⁃1,可以提高从骨髓中募集骨祖细胞的效率,增加BMP2诱导的异位骨的形成[20]㊂4㊀在MSCs参与脑损伤修复中的作用将MSCs移植到中枢神经系统紊乱的动物模型(如脑卒中)中,MSCs可以向中枢神经受损处募集㊁迁移,并且能够提高神经细胞特异性蛋白的表达,进而提高局部神经系统的功能[21]㊂Kortesidis等[22]深入探究了其分子机制,发现移植后的MSCs通过自分泌和旁分泌的方式上调SDF⁃1及其受体CXCR4的表达,促进自身的增殖和存活㊂Shichinohe等[23]首次直接通过体内CXCR4敲除的小鼠动物模型实验,发现脑卒中区域能够激活星形胶质细胞分泌SDF⁃1,SDF⁃1与MSCs上表达的CXCR4作用,诱导MSCs向卒中处的迁移㊂迁移后的MSCs又通过自身表达的SDF⁃1促进其本身在宿㊃702㊃第2期㊀㊀㊀㊀㊀㊀杨凌霄,等:SDF⁃1/CXCR4信号轴在MSCs修复损伤组织中作用的研究进展主大脑处的增殖和成活,通过调动体内的相关修复机制,最终参与神经系统功能的恢复㊂该研究结果揭示了SDF⁃1/CXCR4对移植后MSCs存活和增殖的作用机制㊂Wang等[24]的研究也发现,SDF⁃1α和其受体CXCR4在诱导干细胞向受伤组织处的迁移中发挥的积极作用,并且通过绿色荧光蛋白(greenfluorescenceprotein,GFP)标记的MSCs发现,在脑卒中损伤中,MSCs的迁移是沿着嗅神经-丘脑和海马-皮质路线这一轨迹进行的㊂在受伤脑组织中,SDF⁃1/CXCR4能够诱导MSCs的募集和迁移㊁粘附以及调节造血作用等[25]㊂同时,由于很多白细胞能够表达CXCR4受体,所以SDF⁃1也表现出了抗炎的潜在作用,即SDF⁃1能够调动脑卒中处的固有免疫反应[26]㊂Bakondi等[27]还发现大脑初级神经元中存在以SDF⁃1为基础的生存信号,以保护神经前体细胞免受缺氧造成脑部损伤引起的细胞凋亡,证明SDF⁃1具有抗凋亡的作用㊂近年来发现,SDF⁃1的另一受体CXCR7在这一过程中也发挥重要的作用[28],但对其分子机制尚缺乏深入认识㊂因此,CXCR4和CXCR7两种受体在该过程中的作用方式(独立或协同)以及贡献大小等问题都需要进一步明确㊂5㊀在MSCs参与肿瘤微环境重塑中的作用正常组织发生恶变可被视为一种特殊的组织损伤,炎性微环境是肿瘤组织的重要特征之一㊂肿瘤组织能募集MSCs参与肿瘤微环境的重塑,并对肿瘤细胞的生物学行为产生重要影响㊂肿瘤细胞与MSCs之间的交互对话及相互影响成为近年来肿瘤领域的研究热点,但是,目前人们对于MSCs如何参与肿瘤微环境的重塑以及MSCs如何影响肿瘤细胞的生物学行为还缺乏系统认识㊂有研究发现,迁移到肿瘤组织的MSCs对肿瘤细胞的增殖起抑制作用㊂Lu等[29]将小鼠骨髓来源MSCs与小鼠肝癌细胞系㊁淋巴瘤及大鼠胰岛瘤细胞系共培养,发现MSCs对鼠瘤的生长起抑制作用,并且抑制效果与MSCs的量成正比㊂Khakoo等[30]也发现MSCs对卡波西肉瘤的抑制是剂量相关的,提示MSCs对肿瘤细胞的抑制行为可能呈现出剂量依赖关系㊂皮下注射MSCs到黑色素瘤鼠体内发现肿瘤细胞凋亡明显增加,其生长也受到明显抑制[31]㊂多种细胞因子或趋化因子能促进MSCs向肿瘤组织迁移㊂研究发现,MSCs与肿瘤细胞(或其条件培养基)共培养时,MSCs能高表达SDF⁃1,诱导MSCs向肿瘤细胞迁移[32]㊂相关研究进一步探讨了后续信号的传递,发现SDF⁃1激活了信号通路JAK2/STAT3和MAPK,进而活化下游信号PAX(paxillin)和NF⁃kB,导致细胞骨架的重排和细胞迁移行为的变化[33]㊂SDF⁃1/CXCR4在诱导MSCs对急性髓性白血病(acutemyeloidlekemia,AML)的修复中也具有重要作用[34]㊂研究发现,AML患者的外周血中SDF⁃1的分泌量有所下降,对MSCs的迁移效率带来不利影响,但SDF⁃1的这种不足可以在外源加入MSCs之后得到明显改善[35]㊂在MSCs参与肿瘤微环境的重塑中,也有研究发现MSCs促进了多种类型肿瘤细胞的增殖㊁侵袭和转移[36-37],或者促进肿瘤血管形成[38],提示MSCs对肿瘤细胞的生物学行为呈现双向影响㊂SDF⁃1/CXCR4轴在肿瘤的侵袭转移中发挥了重要作用,对其有效干预可能成为肿瘤治疗的新靶点㊂但是,由于MSCs对肿瘤细胞的生物学行为呈现出双向影响效应,因此如果要应用MSCs进行肿瘤患者损伤组织的修复,应该特别警惕MSCs在肿瘤微环境重塑中的负面作用㊂将来的研究工作需进一步深入探究MSCs对肿瘤组织的作用并揭示其分子机制,这样不仅能更好地认识MSCs重塑肿瘤微环境后,肿瘤细胞生物学行为的变化特征,而且能为将MSCs发展成为安全有效的抗肿瘤和损伤组织修复工具提供理论指导㊂6㊀结语SDF⁃1及其受体CXCR4构成的SDF⁃1/CXCR4轴对细胞的多种生物学行为起着重要调控作用㊂近年来,越来越多的研究证实了SDF⁃1/CXCR4轴在MSCs对损伤组织进行修复过程中所扮演的重要角色㊂本文主要总结了MSCs在参与心肌梗死㊁肾脏疾病㊁骨组织损伤㊁脑损伤修复以及肿瘤微环境重塑中的主要生物学效应以及SDF⁃1/CXCR4信号轴在该过程中的关键信号介导作用(表1)㊂尽管人们在该领域的研究已取得了不少成果,但目前人们对于SDF⁃1/CXCR4轴参与MSCs介导的损伤组织修复的详细分子机制还缺乏系统㊁深入的认识㊂另一㊃802㊃北京生物医学工程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷方面,近年的研究发现CXCR7是SDF⁃1的另一受体㊂对于SDF⁃1/CXCR7在MSCs参与的损伤组织修复中的作用以及CXCR4与CXCR7之间的关系,有许多工作尚需进一步深入探索㊂随着国内外学者对SDF⁃1/CXCR4和SDF⁃1/CXCR7影响MSCs增殖㊁迁移㊁分化等生物学行为研究的不断深入,SDF⁃1/CXCR4和SDF⁃1/CXCR7参与MSCs进行组织修复的分子机制及相关信号调控网络将被逐步阐明,这对更好地将MSCs应用于损伤组织修复和再生医学具有重要意义㊂表1㊀MSCs在不同损伤组织修复中的生物学效应Table1㊀ThebiologicaleffectsofMSCsintherepairofdifferentdamagedtissues损伤组织类型主要生物学效应参考文献心肌梗死SDF⁃1/CXCR4促进MSCs定向迁移;MSCs阻止心肌细胞凋亡,促进血管生成[5-8]肾脏组织损伤SDF⁃1/CXCR4提高MSCs趋化性,促进其旁分泌作用;MSCs促肾脏细胞增殖㊁抗凋亡㊁抗炎㊁抗纤维化和促血管生成[10-12]骨组织损伤SDF⁃1/CXCR4增强MSCs的募集和归巢;诱导MSCs的成骨分化,加速新骨形成[15-20]脑组织损伤MSCs上调SDF⁃1和CXCR4表达;诱导MSCs的迁移㊁粘附;调节脑卒中组织的免疫反应和造血作用[21-27]肿瘤微环境重塑SDF⁃1/CXCR4促进MSCs向肿瘤组织迁移;MSCs对肿瘤细胞增殖㊁侵袭和转移起抑制或促进作用,对肿瘤细胞生物学行为的影响呈现双向效应[29-38]参考文献[1]㊀FuX,LiuG,HalimA,etal.Mesenchymalstemcellmigrationandtissuerepair[J].Cells,2019,8(8):784.[2]㊀SadriF,RezaeiZ,FereidouniM.ThesignificanceoftheSDF⁃1/CXCR4signalingpathwayinthenormaldevelopment[J].MolecularBiologyReports,2022,49(4):3307-3320.[3]㊀LingL,HouJ,LiuD,etal.ImportantroleoftheSDF⁃1/CXCR4axisinthehomingofsystemicallytransplantedhumanamnion⁃derivedmesenchymalstemcells(hAD⁃MSCs)toovariesinratswithchemotherapy⁃inducedprematureovarianinsufficiency(POI)[J].StemCellResearch&Therapy,2022,13(1):79.[4]㊀FreitasC,WangX,GeY,etal.Comparisonoftroponinelevation,priormyocardialinfarction,andchestpaininacuteischemicheartfailure[J].CJCOpen,2020,2(3):135-144.[5]㊀TangJ,WangJ,GuoL,etal.Mesenchymalstemcellsmodifiedwithstromalcell⁃derivedfactor1αimprovecardiacremodelingviaparacrineactivationofhepatocytegrowthfactorinaratmodelofmyocardialinfarction[J].MoleculesandCells,2010,29(1):9-19.[6]㊀JiangQ,HuangK,LuF,etal.ModifyingstrategiesforSDF⁃1/CXCR4interactionduringmesenchymalstemcelltransplantation[J].GeneralThoracicandCardiovascularSurgery,2022,70(1):1-10.[7]㊀ZhangM,MalN,KiedrowskiM,etal.SDF⁃1expressionbymesenchymalstemcellsresultsintrophicsupportofcardiacmyocytesaftermyocardialinfarction[J].FASEBJournal,2007,21(12):3197-3207.[8]㊀ZhuangY,ChenX,XuM,etal.Chemokinestromalcell⁃derivedfactor1/CXCL12increaseshomingofmesenchymalstemcellstoinjuredmyocardiumandneovascularizationfollowingmyocardialinfarction[J].ChineseMedicalJournal,2009,122(2):183-187.[9]㊀ZhaoTT,LiuJJ,ZhuJ,etal.SDF⁃1/CXCR4⁃mediatedstemcellmobilizationinvolvedincardioprotectiveeffectsofelectroacupunctureonmousewithmyocardialinfarction[J].OxidativeMedicineandCellularLongevity,2022,2022:4455183.[10]㊀Sierra⁃ParragaJM,MerinoA,EijkenM,etal.Reparativeeffectofmesenchymalstromalcellsonendothelialcellsafterhypoxicandinflammatoryinjury[J].StemCellResearch&Therapy,2020,11(1):352.[11]㊀LiuH,LiuS,LiY,etal.TheroleofSDF⁃1⁃CXCR4/CXCR7axisinthetherapeuticeffectsofhypoxia⁃preconditionedmesenchymalstemcellsforrenalischemia/reperfusioninjury[J].PLoSOne,2012,7(4):e34608.[12]㊀TögelF,IsaacJ,HuZ,etal.RenalSDF⁃1signalsmobilizationandhomingofCXCR4⁃positivecellstothekidneyafterischemicinjury[J].KidneyInternational,2005,67(5):1772-1784.[13]㊀KameishiS,DunnCM,OkaM,etal.Rapidandeffectivepreparationofclonalbonemarrow⁃derivedmesenchymalstem/stromalcellsheetstoreducerenalfibrosis[J].ScientificReports,2023,13(1):4421.[14]㊀SunX,LiX,QiH,etal.MiR⁃21nanocapsulespromoteearlybonerepairofosteoporoticfracturesbystimulatingtheosteogenicdifferentiationofbonemarrowmesenchymalstemcells[J].JournalofOrth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SDF-1_CXCR4介导骨髓干细胞归巢至损伤肝脏的研究进展

SDF-1_CXCR4介导骨髓干细胞归巢至损伤肝脏的研究进展

等[30]在部分肝切除后使用2一乙酰氨基芴(AAF)治 疗时发现,门静脉周围肝脏椭圆细胞(H()Cs)数目 逐渐增加。在新形成的肝小管结构中,H()Cs胞浆 大量表达SDF一1蛋白,在使用町结合并抑制SDF-1 生物学作用的墨角藻聚糖后,大多数小鼠门静脉周 围的H()Cs数目明显减少,说明SDF—l与诱导 H()Cs参与损伤肝脏修复有关。可见干细胞通过自 分泌或旁分泌途径,促进修复细胞迁移到损伤肝脏。

SDF-l介导骨髓单个核细胞归巢至损伤 肝脏
孙立影等[271研究证实SDF-1可以促进骨髓单
个核细胞(BMMC)向肝脏迁移,并且迁移至肝脏的 骨髓单个核细胞可以向肝细胞分化。研究表明, SDF一1可以促进BMMC的归巢至受损肝脏,移植 BMMC可改善肝功能,且白蛋白表达水平和增殖细 胞核抗原的表达,实验组明显高于对照组[2
P. [5] [4]
trafficking
regulated
by
hypoxic
gradients through
HIF—l
induction of
SDF—l[J].Nat Med.2004。lo(8):858—864.
BreIot A。Heveker N,Montes M,et a1.Identification of resi— dues of CXCR4 criticaI for human immunodeficiency
SDF-1介导骨髓间充质干细胞归巢至损 伤肝脏
最近对肝损伤动物模型的研究表明,SDpl/CX一
万方数据

126

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《2024年远隔肢体缺血后处理调控SDF-1-CXCR4轴对大鼠全脑缺血损伤的影响》范文

《2024年远隔肢体缺血后处理调控SDF-1-CXCR4轴对大鼠全脑缺血损伤的影响》范文

《远隔肢体缺血后处理调控SDF-1-CXCR4轴对大鼠全脑缺血损伤的影响》篇一远隔肢体缺血后处理调控SDF-1-CXCR4轴对大鼠全脑缺血损伤的影响一、引言随着医学的进步,缺血性损伤已成为威胁人类健康的重要问题之一。

全脑缺血损伤的病理过程复杂,涉及多种细胞因子和信号通路的调控。

近年来,远隔肢体缺血后处理(Remote Ischemic Postconditioning, RIP)作为一种新的治疗策略,在保护重要器官免受缺血再灌注损伤方面显示出良好的应用前景。

其中,SDF-1(Stromal Cell Derived Factor-1)与CXCR4(C-X-C Chemokine Receptor Type 4)轴在缺血再灌注过程中的作用日益受到关注。

本文旨在探讨远隔肢体缺血后处理调控SDF-1/CXCR4轴对大鼠全脑缺血损伤的影响。

二、材料与方法1. 实验动物与分组选用健康成年SD大鼠,随机分为对照组、全脑缺血组、远隔肢体缺血后处理组及SDF-1/CXCR4轴干预组。

2. 实验方法(1)建立大鼠全脑缺血模型;(2)对各组进行相应的处理,包括远隔肢体缺血后处理及SDF-1/CXCR4轴的干预;(3)收集数据,包括神经功能评分、脑组织病理学检查等。

三、实验结果1. 神经功能评分远隔肢体缺血后处理组及SDF-1/CXCR4轴干预组的大鼠神经功能评分均较全脑缺血组有明显改善。

其中,SDF-1/CXCR4轴干预组的改善程度更为显著。

2. 脑组织病理学检查(1)组织形态学观察:远隔肢体缺血后处理组及SDF-1/CXCR4轴干预组的脑组织损伤程度较全脑缺血组明显减轻。

(2)细胞凋亡检测:SDF-1/CXCR4轴的干预可显著降低脑组织细胞凋亡率,远隔肢体缺血后处理也具有一定的抗凋亡作用。

3. SDF-1/CXCR4轴表达水平远隔肢体缺血后处理可上调SDF-1/CXCR4轴的表达水平,而SDF-1/CXCR4轴的干预可进一步增强这一效应。

基质细胞衍生因子1与其G蛋白偶联受体(CXCR4)信号轴相关生物学特性

基质细胞衍生因子1与其G蛋白偶联受体(CXCR4)信号轴相关生物学特性

《中国组织工程研究》Chinese Journal of Tissue Engineering Research文章编号:2095-4344(2019)09-01434-071434·综述·www.CRTER .org吴周玲,女,1991年生,壮族,广西壮族自治区柳州市人,广西医科大学在读硕士。

通讯作者:陈文霞,博士,教授,广西医科大学附属口腔医院牙体牙髓科,广西壮族自治区南宁市,530021文献标识码:A稿件接受:2018-11-30Wu Zhouling,Master candidate,Guangxi Key Laboratory of Oral and Maxillofacial Rehabilitation and Reconstruction,Guangxi Clinical Research Center for Craniofacial Deformity,Guangxi Key Laboratory of Oral and Maxillofacial Surgery Disease Treatment,School of Stomatology,Guangxi Medical University,Nanning 530021,Guangxi Zhuang Autonomous Region,China;Department of Operative Dentistry and Endodontology,Affiliated Stomatological Hospital of Guangxi Medical University,Nanning 530021,Guangxi Zhuang Autonomous Region,ChinaCorresponding author:Chen Wenxia,PhD,Professor,Department of Operative Dentistry and Endodontology,Affiliated Stomatological Hospital of Guangxi Medical University,Nanning 530021,Guangxi Zhuang Autonomous Region,China基质细胞衍生因子1与其G 蛋白偶联受体(CXCR4)信号轴相关生物学特性吴周玲1,2,白什尔1,2,班桂飞1,陈文霞1(1广西医科大学口腔医学院附属口腔医院牙体牙髓科;2广西口腔颌面修复与重建研究自治区级重点实验室,广西颅颌面畸形临床医学研究中心,颌面外科疾病诊治研究重点实验室(广西高校重点实验室,广西壮族自治区南宁市530021)DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.1590ORCID:0000-0002-3712-6251(吴周玲)文章快速阅读:文题释义:趋化因子:作为细胞因子超家族中的一员,趋化因子可以趋化细胞定向移动,是一种包含70-130个氨基酸的蛋白质,可由免疫细胞和组织细胞分泌。

SDF-1CXCR4在骨微环境及骨疾病中的研究进展

-综述与进展-J Med Res , January 2021 , Vol. 50 No. 1SDF-1/CXCR4在骨微环境及骨疾病中的研究进展郑洋郝海静刘晓奇摘要基质细胞衍生因子-l(SDF-l)又称CXCL12,是CXC 家族中的一种趋化因子,能够与趋化性细胞因子受体4(CX-CR4)相互作用,属于一组小的分泌型炎性细胞因子,对特定的细胞具有趋化作用并且在体内、体外促进血管生成。

SDF - 1和 CXCR4可以在多种组织和细胞中广泛地表达,包括大脑、心脏、肺、肝脏、脾脏等器官以及免疫细胞,而且SDF - 1/CXCR4在各大系统的发育中也都有其重要的身影。

在骨再生、骨分化以及骨科疾病的发生、发展中SDF-1同样起着重要作用,如新生血管形成,BMSC 迁移和细胞因子分泌等。

本文将介绍近年来SDF - 1/CXCR4在骨科学方面的研究进展并对其与骨科相关疾病的关系展开综述。

关键词基质细胞衍生因子-l CXCR4骨疾病骨再生中图分类号 R363;R7 文献标识码 A ]基质细胞衍生因子-1 ( stromal cell derived fac ­tors -1,SDF - 1)及其趋化因子受体(C - X - C che- mokine receptor 4 , CXCR4 )是 CXC 类趋化因子亚家 族的新成员,SDF - 1有SDF - 1a 和SDF -13两种亚型,SDF - 1a 为其主要亚型。

SDF - 1在人脑、肺、心 脏、肠道、肾脏、肝脏、骨骼肌、软骨、骨髓等组织中均 有表达,并且在血管内皮细胞、成骨细胞和成纤维细 胞中也可以检测到SDF - 1的存在。

当缺血、缺氧和炎症等病理性反应以及在促血管生成等疾病,例如肿 瘤中SDF-1的表达量会显著升高[l ]o 在组织造血过程中SDF-1也扮演了主要的角色,造血干细胞释 放至外周血循环时,其在骨髓微环境中表达增高。

研 究表明,SDF - 1/CXCR4在具有趋化作用的同时,也 是其他祖细胞的生长因子。

SDF-1信号在骨关节炎中的作用

SDF-1信号在骨关节炎中的作用邓纯博【期刊名称】《《沈阳医学院学报》》【年(卷),期】2019(021)006【总页数】6页(P554-558,564)【关键词】骨关节炎; 基质细胞衍生因子-1; CXCR4; 软骨; 软骨下骨【作者】邓纯博【作者单位】沈阳医学院附属中心医院运动创伤骨科辽宁沈阳 110024【正文语种】中文【中图分类】R684.3骨关节炎(osteoarthritis,OA)是世界上最常见的关节疾病,是老年人致残的主要原因之一,给社会经济带来了巨大的挑战[1]。

衰老、肥胖、性别、吸烟、遗传、炎症等原因,以及生物学或生物力学的变化参与或者加速了OA的发生[2]。

软骨变性曾被认为是OA的主要病理改变,但越来越多的研究表明,OA的病理改变累及整个关节,不仅涉及软骨,还累及软骨下骨、骨髓、半月板、韧带、肌肉[3-4]。

众多研究结果表明,多种生长因子和细胞因子在关节软骨的发育和维持中起着重要的作用,但在OA发展中的作用仍未完全阐明[5-6]。

基质细胞衍生因子-1(SDF-1)又称趋化因子12(CXCL12),是CXC趋化因子家族的成员。

SDF-1及其同源CXC受体4(CXCR4)在各种组织中有基础性表达[7]。

近年来,SDF-1参与OA和类风湿关节炎(RA)的病理机制受到广泛关注。

许多研究表明,SDF-1信号通路可能是OA中关节软骨破坏的代谢调节剂[8-9]。

SDF-1还参与OA软骨下骨的病理变化[10]。

也有研究表明,SDF-1能够协同骨形态发生蛋白2(BMP2)诱导间充质干细胞向软骨细胞分化,促进软骨细胞增殖和成熟[11-12]。

向关节腔内注射人半月板干细胞(hMeSPC)可在SDF-1/CXCR4信号通路作用下促进半月板修复,延缓OA的发展[13]。

这些研究表明,SDF-1在OA的长期复杂病理学中的作用仍然存在争议,需要深入研究。

本文综述了SDF-1信号通路在OA病理过程中对关节软骨和软骨下骨的调节机制,以及SDF-1在软骨修复中的作用机制。

骨性关节炎患者关节液中SDF-1、Ihh、α2M水平及意义

骨性关节炎患者关节液中SDF-1、Ihh、α2M水平及意义发表时间:2016-07-15T10:26:06.590Z 来源:《中华临床医师杂志》(电子版)2016年2月第4期作者:陈谷才李彦林曹树海[导读] 骨性关节炎(osteoarthritis, OA)是老年人最常见的一种关节疾病之一,随着社会人口的老龄化。

陈谷才李彦林曹树海【摘要】目的探讨骨性关节炎患者关节液中SDF-1、Ihh、α2M水平及意义。

方法随机选取2013-01/2013-12就诊的原发性骨关节炎患者120例作为实验组。

另外还纳入了120例膝关节损伤患者(非骨性关节炎患者)关节液标本作为对照组。

结果实验组患者关节液中SDF-1(6.656ng/ml±2.750ng/ml),Ihh(2.914ng/ml±1.473ng/ml),α2M(1.907ng/ml±1.178ng/ml)。

其中OA患者关节液中SDF-1的浓度比膝关节损伤患者SDF-1的浓度高,差异有统计学意义,P<0.05。

结论关节液中SDF-1可能与OA患者关节软骨的退变程度呈正相关,可以作为OA严重程度的检测指标。

【关键词】骨性关节炎; SDF-1; Ihh; α2M骨性关节炎(osteoarthritis, OA)是老年人最常见的一种关节疾病之一,随着社会人口的老龄化,该病的发生率越来越高,是造成病人肢体功能障碍和残疾的重要原因之一[1]。

资料与方法1.一般资料随机选取2013-01/2013-12就诊的原发性骨关节炎患者120例作为实验组。

患者平均年龄54.3岁,病程6个月-5年,平均2.4年。

另外还纳入了120例膝关节损伤患者(非骨性关节炎患者)关节液标本作为对照组,平均年龄37.5岁。

病程1周-2个月,平均1个月,上述两组患者一般情况资料比较无统计意义(P>0.05)。

2.方法关节液收集在严格的无菌操作下用5毫升注射器抽取患者3 - 5毫升关节液装入EP管离心,离心以3000转/分钟离心5分钟取上清液装入微量试管快速储存在-70?C以上冰箱以备测量时使用。

沉默MAT1基因通过SDF1-CXCR4信号通路抑制骨肉瘤细胞增殖与迁移

基金项目:新疆维吾尔自治区自然科学基金资助项目(2017D01C257)作者单位:830000 乌鲁木齐,新疆医科大学第六附属医院关节一科通讯作者:孙荣鑫,电子信箱:yuxinsunjuan@163.com沉默MAT1基因通过SDF1-CXCR4信号通路抑制骨肉瘤细胞增殖与迁移巨啸晨 舒 莉 周 玲 孙荣鑫摘 要 目的 探讨沉默MAT1基因表达对骨肉瘤细胞增殖与迁移的影响,以及对SDF1-CXCR4信号通路的作用。

方法qRT-PCR检测人成骨细胞hFOB1.19与骨肉瘤细胞株Saos-2、MG63、U2OS、143B中MAT1mRNA的表达水平。

将对数生长期143B细胞分为空白对照组(不进行转染)、阴性对照组(转染阴性对照siRNA-NC)和siRNA-MAT1组(转染siRNA-MAT1),通过CCK-8、流式细胞术及Transwell小室法分别检测各组143B细胞增殖活力、细胞周期和迁移能力,Westernblot法检测各组143B细胞中SDF1和CXCR4蛋白表达情况。

结果 与hFOB1.19细胞比较,骨肉瘤细胞株Saos-2、MG63、U2OS中MAT1mRNA的表达水平明显升高(P<0.01),143B细胞中MAT1mRNA的表达水平显著升高(P=0.000);siRNA-MAT1组143B细胞中MAT1mRNA的表达水平较空白对照组(Blank组)和siRNA-NC组明显下降(P<0.01);与Blank组和siRNA-NC组比较,siR NA-MAT1组143B细胞增殖力明显降低,G1期比例升高而S期比例降低,细胞迁移能力受到抑制,SDF1和CXCR4蛋白表达水平也明显下降(P<0.01)。

结论 沉默FOSL2基因的表达可抑制骨肉瘤细胞143B的增殖和迁移能力,机制可能与下调SDF1和CXCR4表达有关。

关键词 骨肉瘤细胞 143B细胞 MAT1基因 增殖 迁移 SDF1-CXCR4中图分类号 R681 文献标识码 A DOI 10.11969/j.issn.1673 548X.2020.05.020SilencingMAT1GeneInhibitsProliferationandMigrationofOsteosarcomaCellsviaSDF1-CXCR4SignalingPathway. JuXiaochen,ShuLi,ZhouLing,etal.DepartmentofJointSurgery,TheSixthAffiliatedHospitalofXinjiangMedicalUniversity,Xinjiang830000,ChinaAbstract Objective ToinvestigatetheeffectofsilencingMAT1geneexpressiononproliferationandmigrationofosteosarcomacellsandtheeffectofsilencingMAT1geneonSDF1-CXCR4signalingpathway.Methods qRT-PCRwasusedtodetecttheexpres sionlevelofMAT1mRNAinhumanosteoblasthFOB1.19andosteosarcomacelllinesSaos-2,MG63,U2OSand143B.Logarithmicgrowthphase143Bcellsweredividedintoblankcontrolgroup(notransfection),negativecontrolgroup(transfectionnegativecontrolsiR NA-NC)andsiRNA-MAT1group(transfectionsiRNA-MAT1).Theproliferation,cellcycleandmigrationabilityof143BcellsineachgroupweredetectedbyCCK-8,flowcytometryandTranswellchambermethod.WesternblotwasusedtodetecttheexpressionofSDF1andCXCR4in143Bcells.Results ComparedwithhFOB1.19cells,theexpressionlevelsofMAT1mRNAinosteosarcomacelllinesSaos-2,MG63andU2OSweresignificantlyincreased(P<0.01),andtheexpressionlevelofMAT1mRNAin143Bcellswassig nificantlyincreased(P=0.000).TheexpressionlevelofMAT1mRNAinsiRNA-MAT1groupwassignificantlylowerthanthatintheblankcontrolgroup(Blankgroup)andsiRNA-NCgroup(P<0.01).ComparedwiththeBlankgroupandthesiRNA-NCgroup,theproliferationof143BcellsinthesiRNA-MAT1groupwassignificantlydecreased,theproportionofG1phasewasincreased,thepropor tionofSphasewasdecreased,thecellmigrationabilitywasinhibited,andtheexpressionlevelsofSDF1andCXCR4proteinswerealsosignificantlydecreased(P<0.01).Conclusion SilencingFOSL2geneexpressioncaninhibittheproliferationandmigrationofosteosar comacellline143B,andthemechanismmayberelatedtodown-regulationofSDF1andCXCR4expression.Keywords Osteosarcomacells;143Bcells;MAT1gene;Proliferation;Migration;SDF1-CXCR4 骨肉瘤(osteosarcoma,OS)是最常见的原发性恶性骨肿瘤,起源于骨髓间充质干细胞,其特点是进展迅速且预后不良[1,2]。

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大量研究表明:SDF-1/CXCR4 信号通路 在艾滋病、肿瘤、白血病及炎性疾病等的发展
中有重要作用。近年有研究发现 SDF-1/CXCR4 信号通路在骨性关节炎的发展过程中也有重要 作用。然而,该信号通路在骨关节炎发展中的作 用机制尚未阐明。为此,课题组在查阅大量相关 文献后,期望从 SDF-1/CXCR4 信号通路的结构 特点,骨性关节炎的发病机制等方面入手,探讨 该信号通路在骨性关节炎发病中的作用及可能 机制,以期望找到新的预防和治疗骨性关节炎的 方法。
中图分类号:R318 文献标识码:B 文章编号: 1673-8225 (2011)15-02805-04
收稿日期:2010-10-19 修回日期:2011-03-05 (20101019014/WLM· Z)
检索时间范围:2008-09/2010-07。 检索词:中文检索词:“SDF-1/CXCR4 信号 通 路 、 骨 性 关 节 炎 ”。 英 文 检 索 词 : “ SDF-1/CXC4 signaling pathway, osteoarthritis”。 检 索 数 据 库 : PubMed 数 据 库 , 网 址 : /pubmed;CBM 数 据 库 , 网 址 : / zh/b/index.jsp。 检索文献量:检索文献数量总计 2 147 篇。 1.2 纳入与排除标准 纳入标准:①SDF-1/CXCR4 信号通路的定 义、在炎症反应中的作用的相关研究。 ②SDF-1/CXCR4 信号通路与骨性关节炎的相 关研究。 排除标准:内容陈旧、重复的文章。 1.3 文献质量评估 计算机初检得到的 2 147 篇 文献,其中有 1 737 篇因内容陈旧,378 篇因 内容重复被排除,最后共纳入 32 篇文章。
Department of Orthopedics, the First Affiliated Hospital of Kunming Medical College, Kunming 650031, Yunnan Province, China
Li Xiao-lin★, Studying for master’s degree, Department of Orthopedics, the First Affiliated Hospital of Kunming Medical College, Kunming 650031, Yunnan Province, China lixiaolinloveyou83@
中国组织工程研究与临床康复 第 15 卷 第 15 期 2011–04–09 出版 Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research April 9, 2011 Vol.15, No.15
SDF-1/CXCR4信号通路在骨性关节炎病理进程中的作用*★
Abstract BACKGROUND: The pathogenesis of osteoarthritis (OA) is very complex, the prevention and treatment of OA is a medical challenge, and the signaling pathway related to OA is becoming the hot spot of current researches. The targeted therapy may be the key to treat OA. OBJECTIVE: To discuss the role of SDF-1/CXCR4 signaling pathway in many diseases and the pathogenesis of OA, and to provide the basis of targeted therapy on OA. METHODS: CBM and PubMed were retrieved by computer using key words of “SDF-1; CXCR4 signaling pathway; Osteoarthritis” both in Chinese and English, with the method of subject index combined with limited index. The papers which included the two themes were accepted, and those which had old and duplicate contents were excluded. RESULTS AND CONCLUSIONS: Of 2 147 retrieved articles, only 32 papers were involved in result analysis. SDF-1/CXCR4 signaling pathway, with its important role in many diseases, is becoming the research focus of current medical associates. SDF-1/CXCR4 signaling pathway possibly has important effect on OA. The targeted therapy on OA may be the key of the treatment of OA.
李晓林★,男, 1983 年生,云南 省楚雄州姚安县 人,汉族,昆明医 学院第一附属医 院骨科在读硕士, 主要从事骨关节 损伤的修复与重 建方面的研究。 lixiaolinloveyou 83@
通讯作者:李彦 林,主任医师,教 授,博士生导师, 昆明医学院第一 附属医院骨科,云 南省昆明市 650031 yanlinli1969@
Li XL, Li YL, Ma K, Cao B, Wang GL, Yang G, Xu P. Role of SDF-1/CXCR4 signaling pathway in pathogenesis of osteoarthritis. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu. 2011;15(15):2805-2808. [ ]
摘要 背景:骨性关节炎的发病机制错综复杂,其预防与治疗是当今医学界的难题之一,与其相关的信号通路的研究已成为国内外 研究的热点,其靶向治疗有望成为攻克骨性关节炎的关键。 目的:总结 SDF-1/CXCR4 信号通路在诸多疾病尤其是在骨性关节炎发病中的作用,为骨性关节炎的靶向治疗提供科学依据。 方法:应用计算机检索 PubMed 和 CBM 数据库中 2008-09/2010-07 发表的相关文献。以主题检索为主要检索方法,结合 限定检索等方法,以“SDF-1/CXCR4 信号通路、骨性关节炎”和“SDF-1/CXC4 signaling pathway, osteoarthritis”为中英 文检索词,选择与骨性关节炎 SDF-1/CXCR4 信号通路有关的文献,排除内容陈旧、重复的文章。 结果与结论:共检索到 2 147 篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,保留 32 篇文章进行综述。目前,SDF-1/CXCR4 信号通路在诸多疾病的发生发展过程中具有重要作用,已成为目前世界医学的研究热点之一。有研究表明,SDF-1/CXCR4 信号通路可能在骨性关节炎的发病中具有重要作用,而对该信号通路的干预可能成为预防与治疗骨性关节炎的靶点,有望成 为今后骨性关节炎防治方面研究的热点。 关键词:骨性关节炎;SDF-1;CXCR4;信号通路;靶向治疗
李晓林,李彦林,马 珂,曹 斌,王国梁,杨 光,许 鹏
Role of SDF-1/CXCR4 signaling pathway in pathogenesis of osteoarthritis
Li Xiao-lin, Li Yan-lin, Ma Ke, Cao Bin, Wang Guo-liang, Yang Guang, Xu Peng
Supported by: the National Natural Science Foundation of China, No. 30860286*
Received: 2010-10-19 Accepted: 2011-03-05
0 引言
骨性关节炎是以关节软骨进行性退变为基 本特征的常见病之一。随着社会人口的老龄化, 骨性关节炎的患病率日益增加,传统的治疗药 物虽对缓减疼痛有良好的疗效,但不能阻断骨 性关节炎软骨退变区的病灶扩大,甚至加速骨 性关节炎的病理进程。迄今为止骨性关节炎患 者关节软骨退变的机制尚未完全明确,除机械 性损伤和炎症会导致关节软骨退变外,还有多 种因素参与。
doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2011.15.035
李晓林,李彦林,马珂,曹斌,王国梁,杨光,许鹏.SDF-1/CXCR4 信号通路在骨性关节炎病理进程中的作用[J].中国组织
工程研究与临床康复,2011,15(15):2805-2808.
[ ]
2 结果
2.1 纳入文献的基本情况 纳入的 32 篇文章 中,包括综述 5 篇,论著 27 篇。纳入文章均有 一定的原创性,说服力强。
2.2 文献证据综合提炼 2.2.1 SDF-1/CXCR4 信号通路 基质细胞衍 生因子 1(stromal cell-derived factor-1, SDF-1) 是骨髓基质细胞产生的 CXC 类趋化蛋白,被命 名为 CXCL12。SDF-1 最初被认为是 B 系祖细 胞的生长因子,与其他因炎症诱导产生的趋化 因子不同,SDF-1 由骨髓基质细胞、骨髓内皮 细胞等持续产生,并在胚胎生长发育期,为 B 淋巴细胞的生成、骨髓髓系细胞的生成、神经 元形成和心血管内皮细胞发展所必须[1]。SDF-1 的趋化作用由其受体 CXCR4 介导,SDF-1 与 CXCR4 结合才能启动下游信号通路。CXCR4 具有类似白细胞介素 8 受体的结构,因其顺序 与其他 CXC 趋化因子受体相似,故称其为 CXCR4。CXCR4 广泛地表达在血液、免疫和 中枢神经系统细胞上。CXCR4 是一种与 G 蛋 白偶联而介导信号途径的 7-跨膜受体,能够通 过增加细胞内钙离子浓度,具有强效淋巴细胞 趋化活性。SDF-1/CXCR4 信号通路是造血细 胞动员、迁移、归巢的关键性因素[2],在胚胎发 育、免疫调节、炎症反应、免疫性疾病、HIV 感染、肿瘤细胞的迁移等方面具有重要作用。
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