Runx2基因调控致病的研究进展
Runx2基因与骨肉瘤研究进展

所调控,即 p1 和 p2。在 p1 和 p2 这两个启动子序 列中还包含有多种与其他转录因子相结合的位点, 如 NFκB、AP-1、c-Myb 和 HLH 等。
2 Runx2 诱导成骨细胞分化过程中正反馈 环的扰乱与骨肉瘤形成的关系
尽管目前已清楚在骨肉瘤的形成中成骨细胞分 化和肿瘤发展是对立的,但是恶性转化和分化缺失 之间的紧密关系的分子基础我们仍然知道很少。和 Runx2 的抑制增生一致,在 7 个骨肉瘤细胞系里有 6 个是 Runx2 蛋白缺失或者无功能。异位 Runx2 表 达诱导 p27 KIP1 表达,从而阻止 S 期细胞周期复合 物的活性,导致抑癌蛋白 pRb 去磷酸化和 G1 细胞 周期停 滞。Runx2 生 理 上 和 低 磷 酸 化 的 共 激 活 剂 pRb 蛋白相互作用。一项实验数据显示 Runx2 通过 Rb-和 p27 KIP1-依赖机制建立一个终末分化状态, 即所谓的正反馈环,而这些过程在骨肉瘤中是紊乱 的[13] ( 图) 。提示 Runx2-p27-Rb1 旁分泌路径可能 在骨肉瘤发病机制发挥重要作用。
图 成骨细胞中细胞周期蛋白和 Runx2 之间的相互作用模型。
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பைடு நூலகம்
《癌症进展》2011 年 5 月第 9 卷第 3 期
Runx2 蛋白可以抑制肿瘤生长[14]。以上表明骨肉瘤 的形成可能是一种骨形成分化缺陷所致。 3. 2 Runx2 ( 高) 表达与骨肉瘤形成的关系
Nathan 等在 人 类 骨 肉 瘤 细 胞 系 ( OS1 ) 发 现 Runx2 高表达,而不表达 p53[15],在一些其他的研 究中在人类 SAOS-2 细胞系和鼠 ROS17 /2. 8 细胞系 里也可以清楚地检测到 Runx2 的表达[13]。以上结 果推测,有一部分骨肉瘤细胞是高表达 Runx2 的, 提示成骨细胞可能绕过了由 Runx2 调控的严格生 长,形成肿瘤样成骨细胞。 3. 3 Runx2 ( 高) 表达与骨肉瘤转移的关系
Runx2基因对骨肉瘤细胞的生物学的影响及相关体内和体外机制的研究

单位代码:10183学号:**********吉林大学博士学位论文吴丹凯分类号R737.25密级公开Runx2 基因对骨肉瘤细胞的生物学的影响及相关体内和体外机制的研究:Effect of Runx2 on the osteosarcoma celland it’s related mechanism: in vitro and in vivo 吴丹凯指导教师姓名高忠礼职称教授单位吉林大学专业名称外科学论文答辩日期授予学位日期答辩委员会主席论文评阅人未经本论文作者的书面授权,依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人,均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用(但纯学术性使用不在此限)。
否则,应承担侵权的法律责任。
吉林大学博士学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交学位论文,是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名:日期:年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院:本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容,愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊(光盘版)电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿,希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版,并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用,同意按章程规定享受相关权益。
论文级别:□硕士■博士学科专业:外科学论文题目:Runx2 基因对骨肉瘤细胞的生物学的影响及相关体内和体外机制的研究作者签名:指导教师签名:年月日作者联系地址(邮编):吉林大学第三医院骨外科 130033作者联系谨借此论文完成之际,向尊敬的导师高忠礼教授表示衷心的感谢,感谢他多年来在我学习、工作、生活中所给予的无限关怀与帮助。
Runx2在牙齿发育过程中的表达研究进展

因而被 称 为核定位 信 号 。c末 端 区域 含有 核 基质 定
位 信号 , 此信号可将 R u n x 2定 位 在 核 内特 定 区 域 ,
从 而 调 控 骨 特 异 性 基 因 转 录 。
的发育 产 生 重 要 作 用 。本 文 就 R u n x 2的 结 构 及 其 在 牙发 育过 程 的作用 进行 综述 。
f a c t o r , R u n x ) 是 一类 转 录因子蛋 白的统 称 , 其分 子 结
构 中均包 含一 个氨 基酸组 成相 同的 D N A结合 区 , 该 D N A结 合 区 由 1 2 8个 氨基 酸 组 成 并 且 与果 蝇 属 的
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
区域 同样 也可 通 过 与共 激 活 分 子 p 3 0 0相 互 作 用而
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口腔 生 物 医 学 2 0 1 4年 6月 ( 第 5卷第 2期 ) O r a l B i o me d i c i n e , V o 1 . 5 , N o . 2 , J u n . 2 0 1 4
[ 文章编号 ] 1 6 7 4 — 8 6 0 3 ( 2 0 1 4 ) 0 2 - 0 0 9 6 — 0 4
分 节基 因 R u n t 同源 , 由此而 被称 为 R u n t 结 构域 ¨ 。
R u n x家 族 成 员 主要 包 括 R u n x l 、 R u n x 2和 R u n x 3 。 其 中, R u n x 2主要 对间 充质 增生 、 间 充质 干细 胞骨 向 分化 、 软骨 血管化 以及 软 骨 细胞 成 熟 等起 着 重 要 的 调 控作 用 。 , 并 参 与调 控 成 骨 细 胞 的分 化 。有 研
Runt相关转录因子-2在肝癌细胞化疗耐药中的机制研究的开题报告

Runt相关转录因子-2在肝癌细胞化疗耐药中的机制
研究的开题报告
标题:Runt相关转录因子-2在肝癌细胞化疗耐药中的机制研究
一、研究背景和意义
肝癌作为世界上最常见的癌症之一,其发病率和死亡率一直居高不下。
目前,肝癌治疗的主要方法之一是化疗,但临床实践中发现,肝癌细胞对化疗的耐药性是一个严重的问题,降低了治疗效果。
Runt相关转录因子-2(RUNX2)是一种转录因子,与细胞增殖、凋亡和分化等生命活动密切相关。
之前的一些研究表明,RUNX2在肝癌的发生和发展中扮演了重要角色。
此外,最近的一些研究发现,RUNX2可能也参与了肝癌细胞对化疗药物的耐药性。
因此,本研究将探索RUNX2在肝癌细胞化疗耐药中的机制,为寻找新的肝癌治疗策略提供理论依据。
二、研究内容和方法
1. 研究内容
(1)探究RUNX2在肝癌细胞化疗耐药中的作用机制;
(2)研究RUNX2对肝癌细胞凋亡的影响;
(3)研究RUNX2对肝癌细胞转移和侵袭的影响。
2. 研究方法
(1)构建肝癌细胞内RUNX2高表达和低表达的模型;
(2)采用CCK-8检测各组细胞对化疗药物敏感性;
(3)进行Western blot检测各组细胞中相关蛋白的表达;
(4)采用Transwell实验检测各组细胞的转移和侵袭能力。
三、预期结果和意义
通过本研究,可以探究RUNX2在肝癌细胞化疗耐药中的作用机制,并进一步研究其在调控肝癌细胞凋亡、转移和侵袭中的作用。
这些结果可为肝癌治疗提供新的靶点和新思路,对提高肝癌治疗的成功率有重要的意义。
抗癌潜力新靶点——RUNX2

抗癌潜力新靶点——RUNX2癌细胞在发展过程中会有许多基因表达变得过度活跃,而另有一些基因则出现表达下调。
这些基因变化有助于肿瘤的失控生长,使之变得更具侵袭性,且能适应不断变化的环境,最终导致肿瘤转移扩散到身体的其它部位。
7月23日,Cancer Cell杂志上发表的一项新研究中,来自麻省理工学院和哈佛大学的研究人员对控制癌细胞这一演化过程的一系列染色质的结构变化进行了描绘。
在小鼠肺肿瘤的研究中,研究人员确定了当癌细胞变得更具侵袭性时的11种染色质状态(也称为表观基因组状态)。
研究人员认为在侵袭性更强的肿瘤细胞染色质状态中发现的关键分子RUNX2与人体晚期肺癌有关,可以用作预测患者预后的生物标志物。
图片来源:Cancer Cell本研究的主要作者Lindsay LaFave博士说:“这项工作是首次使用单细胞表观基因组数据全面表征癌症中肿瘤演化调节基因的一个例子。
”尽管细胞的基因组包含细胞所有的遗传物质,但表观基因组在决定其中哪些基因会表达方面起着关键作用。
每个细胞的基因组都有表观遗传修饰,如DNA上附着的一些蛋白质和化合物,而且这些物质不会改变DNA序列。
表观修饰因细胞类型而异,影响着基因的表达特性,以及不同种类细胞(如肺细胞与神经元)的差异化。
也有研究认为表观遗传变化会影响癌症的进展。
在这项研究中,研究团队分析了随小鼠肺肿瘤发展表观基因组所发生的变化。
研究对象是肺腺癌小鼠模型,这种肺癌是由两个特定的基因突变导致的,能较好地概括人类肺肿瘤的发展。
研究团队利用Jason Buenrostro博士(论文通讯作者之一)先前开发的一项用于单细胞表观基因组分析的新技术,对肿瘤细胞从早期阶段发展到更具侵袭性阶段所发生的表观遗传变化进行了分析,此外,他们还检查了转移到肺外的肿瘤细胞。
根据表观遗传变化的发生位置和染色质的密度,这次分析揭示了癌细胞中11种不同的染色质状态(下图),而且这11种状态的细胞可能会存在单个肿瘤中,这表明癌细胞能遵循不同的演化途径。
《核心转录因子Runx2在小鼠牙釉质生物矿化中的作用研究》

《核心转录因子Runx2在小鼠牙釉质生物矿化中的作用研究》摘要:本研究着重于探索核心转录因子Runx2在小鼠牙釉质生物矿化过程中的作用。
通过分析Runx2基因在小鼠牙胚发育和牙釉质矿化过程中的表达情况,以及运用基因敲除和过表达技术对Runx2的功能进行探究,为牙釉质矿化机制的研究提供新的理论依据。
一、引言牙釉质是牙齿外层坚硬的组织,具有保护牙齿的作用。
其生物矿化过程受到多种因素的调控,其中转录因子起着关键作用。
Runx2作为一种重要的转录因子,在骨骼发育和矿化过程中具有重要作用。
近年来,有研究表明Runx2也可能参与牙釉质的生物矿化过程。
因此,本研究旨在探讨Runx2在小鼠牙釉质生物矿化中的作用。
二、材料与方法1. 材料本研究所用材料包括小鼠牙胚组织、Runx2基因敲除小鼠、Runx2过表达载体等。
2. 方法(1)收集小鼠牙胚组织,提取RNA和蛋白质,进行Runx2基因表达分析。
(2)构建Runx2基因敲除小鼠模型和Runx2过表达模型,观察牙釉质矿化过程的变化。
(3)运用免疫组化、荧光定量PCR和Western Blot等技术,检测Runx2及相关矿化相关基因的表达水平。
(4)结合生物信息学分析,探讨Runx2在牙釉质矿化过程中的作用机制。
三、结果1. Runx2在小鼠牙胚发育和牙釉质矿化过程中的表达情况通过RT-PCR和Western Blot检测发现,Runx2在小鼠牙胚发育和牙釉质矿化过程中表达量较高,且具有时空特异性。
在牙胚发育早期和牙釉质矿化阶段,Runx2的表达水平较高。
2. Runx2基因敲除对小鼠牙釉质矿化的影响构建Runx2基因敲除小鼠模型后发现,与野生型小鼠相比,Runx2基因敲除小鼠的牙釉质矿化过程受到显著影响,表现为牙釉质厚度变薄、矿化程度降低。
3. Runx2过表达对小鼠牙釉质矿化的影响在Runx2过表达模型中,过表达Runx2的小鼠牙釉质矿化过程得到促进,牙釉质厚度和矿化程度均有所提高。
Runx2-cbfa1转录因子的基因组结构、功能及其调控研

Runx2-cbfa1转录因子的基因组结构、功能及其调控研Runx2/cbfa1转录因子的基因组结构、功能及其调控研第一部分 Runx2/Cbfa1转录因子的基因组结构与表达分布Runx2(又名Cbfa1,Osf2,PEBP2αA和AML3)是一个结构较为复杂的基因。
它具有两个启动子:P1和P2,分别转录两个主要mRNA异构体Runx2-Ⅱ和Runx2-Ⅰ。
Runx2Ⅱ与Ⅰ的区别在于5′-端非翻译区(分别称为UTR1和UTR2)和N-端氨基酸序列,而其余DNA结合区和C-端氨基酸序列完全相同,并由外显子2到8编码。
Runx2-Ⅱ(又称为主要til-1,Cbfa1.iso or Cbfa1/p57)由远端的P1启动子所转录,能编码出528个氨基酸残基蛋白,其N-端19个氨基酸MASNSLFSAVTPCQQSFFW位于外显子1a。
Runx2-Ⅰ(又称为PEBP2αA,Cbfa1/org或Cbfa1/p56)由近端的P2启动子所转录,能编码出514个氨基酸残基蛋白,其N-端5个氨基酸MRIPV位于外显子1b。
尽管我们知道Runx2基因编码两个主要的成骨细胞特异性转录因子,调节成骨细胞的分化,但目前对于他们的5′-端基因组结构及其在成骨细胞,各种不同细胞株和不同的组织中表达还要进一步研究。
在目前实验研究中,我们已弄清人、大鼠、和小鼠RUNX2-Ⅱ/Runx2-Ⅱ基因5′-端序列结构特征,并对Runx2-Ⅱ和Runx2-Ⅰ两个主要异构体在成骨细胞、细胞株及各种组织中的表达进行了分析。
我们发现新的5′-端RUNX2-Ⅱ/Runx2-Ⅱ序列(外显子1a)在不同种系中高度保守,小鼠、大鼠、和人的序列同源性为97%。
小鼠外显子1a被含有165个碱基对的微内含子分为两个部分,至少有两个剪接供体位点(sd_1和sd_2)在5′端UTR1非翻译区及一个剪接供体位点(sd_3)在外显子1a翻译区。
交替性剪接供体位点(sd_1和sd_2)选择可使Runx2-Ⅱ产生另外两个转录异构体Runx2-Ⅱd_1和Runx2-Ⅱd_2,Runx2-Ⅱd_2仅在Runx2-Ⅱ5′-端UTR1中存在33个核苷酸插入不同。
Runx2基因与骨相关疾病的研究

Runx2基因与骨相关疾病的研究张云芳(综述);王玉明;段勇(审校)【期刊名称】《医学信息》【年(卷),期】2014(000)021【摘要】Runx2 is the key transcription factor of regulating the bone marrow mesenchymal stem cells into osteoblasts dif erentiation and maturation during bone development. Through many pathways involved in the regulation of bone metabolism, Runx2 Can af ect osteoblasts, osteoclast activity and control bone resorption and formation, and have a great relationship with the formation of many bone-related diseases, Thus providing new ideas and therapeutic targets for the early detection and treatment of these diseases.%Runx2是骨发育过程中调节骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化和成熟最关键的转录因子,它通过多条途径参与骨代谢的调控,可影响成骨细胞及破骨细胞活动从而控制骨形成与骨吸收,并与很多骨相关疾病的形成有很大关系,Runx2基因多态性的研究为疾病的早发现及治疗提供新的思路及治疗靶点。
【总页数】2页(P651-652)【作者】张云芳(综述);王玉明;段勇(审校)【作者单位】昆明医科大学第一附属医院检验科,云南昆明 650032;昆明医科大学第一附属医院检验科,云南昆明 650032;昆明医科大学第一附属医院检验科,云南昆明 650032【正文语种】中文【相关文献】1.腺相关病毒介导的klotho基因表达对去势大鼠骨Runx2及MMP-13表达的影响 [J], 王艳娇;马厚勋;李宝善;吴平2.骨保护素基因多态性及其血清浓度与人类相关疾病的研究进展 [J], 杜玉英;周晓辉3.Runx2基因参与Wnt/β-catenin信号通路中骨代谢疾病的研究进展 [J], 樊梅; 唐芳; 马武开; 兰维娅; 李宇; 蒋总; 蔡鑫4.骨保护素(OPG)基因多态性与种植体周围组织疾病的相关性研究 [J], 姚舜;刘倩;邓巍5.Runx2及相关骨科疾病研究进展 [J], 张媛;闫玉仙因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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Runx2基因调控致病的研究进展李悦;宫萍;王燕;郑咏之;贾美君;黄文祺;徐燕;姚成增【摘要】Runx2是一种公认的转录因子,对骨髓间充质干细胞向成骨细胞转化的过程起重要作用.体内外的研究表明,它可通过骨形态发生蛋白/Smads、丝裂原活化蛋白激酶信号通路等多种信号转导途径参与骨代谢,心血管系统的异位钙化,牙齿异常发育,肿瘤和器官纤维化等疾病的发生.另外,相关微RNA、环境因素、细胞因子、激素以及中医药提取物等对Runx2所致疾病也具有重要的调控作用.目前其在疾病的发生、发展以及预后的具体作用机制尚未完全明确,以Runx2为靶点治疗临床疾病或将成为研究热点.%Runx2 is an acknowledged transcription factor essential for osteoblast development from mesenchymal stem cells and maturation into osteocytes.Studies in vitro and in vivo have reported that Runx 2 could participate bone metabo-lism,ectopic calcification of cardiovascular system ,abnormal development of teeth ,tumorigenesis,and organ fibrosis through multiple integrated complex pathways,such as bone morphogenetic protein/Smads,mitogen-activated protein kinases and others.Besides,some factors likemicroRNA,environment,cytokines,hormones and traditional Chinese medicine extract also play a major role in the regulation of the disease induced by Runx 2.However,the function of Runx2 is not completelyunder-stood in the occurrence ,development and prognosis of the diseases ,and the targeting of Runx2 to treat the diseases may become a hotspot in the field.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2018(024)011【总页数】6页(P2081-2086)【关键词】Runx2;骨代谢;心血管系统异位钙化;牙齿发育;肿瘤;器官纤维化;调控作用【作者】李悦;宫萍;王燕;郑咏之;贾美君;黄文祺;徐燕;姚成增【作者单位】上海中医药大学附属曙光医院心内科,上海200021;上海中医药大学附属曙光医院心内科,上海200021;上海中医药大学附属曙光医院心内科,上海200021;上海中医药大学附属曙光医院心内科,上海200021;上海中医药大学附属曙光医院心内科,上海200021;上海中医药大学附属曙光医院心内科,上海200021;上海中医药大学附属曙光医院心内科,上海200021;上海中医药大学附属曙光医院心内科,上海200021【正文语种】中文【中图分类】R543.5Runx2属于Runxx蛋白家族一员,由α和β亚单位组成的异二聚体构成,该家族的分子结构中均含有由128个氨基酸构成的相同DNA结合区,该结合区与果蝇属分节基因Runt同源,因此被称为Runt结构域[1]。
其家族成员除Runx2外,还包括Runx1和Runx3。
Runx1基因具有促进造血干细胞分化及神经细胞发育的作用,与人类白血病尤其是急性髓性白血病的发病密切相关[2];Runx3是抑癌基因[3],其基因启动子的高甲基化可致抑癌基因表达降低或失活,其不仅与胃癌发生相关,而且可能参与胃癌的进展转移[4-5];Runx2基因可促进成骨细胞分化,与骨代谢、心血管系统的异位钙化、牙齿发育、肿瘤和器官纤维化等疾病发生、发展密切相关。
现就Runx2基因调控致病及调节Runx2表达相关因素的研究进展予以综述。
1 Runx2与相关疾病1.1 Runx2与骨代谢骨代谢是骨组织不断地进行改建和重建的循环复杂过程,该过程包括骨形成(由成骨细胞形成新骨)和骨吸收(由破骨细胞吸收旧骨)两个方面,两者在骨架完整性中保持着一种动态平衡[6]。
Runx2作为骨特异性转录因子,通过调控成骨细胞特异性细胞外基质蛋白与基因表达[7],参与成骨细胞的分化周期,促进前成骨细胞和软骨细胞中各种矿化相关蛋白和基因的转录和活化[8],影响成骨细胞和破骨细胞分化,进而参与骨形成和骨吸收过程。
一方面,在骨形成过程中,Runx2作为成骨细胞开始分化的标志,可诱导骨髓间充质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)向成骨系细胞分化,对膜内骨化和软骨内骨化成骨具有一定调控作用。
Runx2基因缺陷小鼠(Runx2-/-)缺乏成熟的成骨细胞且骨矿化不完整[9],虽然其软骨细胞分化和软骨的形成基本维持正常,但其软骨细胞肥大化即软骨细胞的成熟功能受到严重影响[10]。
Runx2是软骨细胞成熟所必需的,其在小鼠肥厚的软骨细胞中高度表达,促使软骨细胞成熟和软骨内骨化[8,11]。
Enomoto等[12]研究发现,Runx2-/-小鼠膜内骨化和软骨内骨化均不能发生,软骨细胞和成骨细胞的成熟障碍导致小鼠骨质疏松和骨质脆弱性增加。
另有研究表明,Runx2基因的缺失、插入或变异均会引起其等位基因失活并引起锁骨颅骨发育不全综合征,具有颅缝闭合延迟、锁骨再生障碍或发育不全、身材矮小、牙齿异常等病理表现[13-14]。
而过表达Runx2,小鼠成骨细胞的数量有所增加,但其功能在基质生产和矿化过程中受损,在其终末期分化的成骨细胞中碱性磷酸酶、骨钙素和骨桥蛋白(osteopontin,OPN)表达增加,未成熟的成骨细胞大量累积,说明在成骨细胞分化之初,Runx2对成骨细胞特异性细胞外基质蛋白形成起促进作用,但成骨细胞又维持在初级水平,进一步分化受阻[15]。
另一方面,在骨吸收过程中,正常情况下骨形成和骨吸收紧密偶联,骨吸收行为与破骨细胞紧密相关,而破骨细胞的形成依赖于破骨细胞祖细胞和成骨细胞系细胞之间的相互作用[16]。
有研究证实,Runx2可以调节骨保护素(osteoprotegerin,OPG)和成骨细胞所表达的核因子κB受体活化因子(receptor activator of NF-κB,RA NK)的配基(RANKL)来参与破骨细胞的分化过程[17]。
Runx2-/-小鼠的破骨细胞形成明显延迟[18],这可能是由于Runx2基因缺失所致成骨细胞成熟障碍引起破骨细胞分化和形成不足,而破骨细胞的缺乏又可能引起骨硬化等相关疾病。
Runx2还可能通过调节破骨细胞分化因子参与破骨细胞形成[19]。
通过对人OPG启动子序列克隆和分析发现其存在12个公认的Runx2结合元件,即成骨细胞异性顺式作用元件,说明Runx2可通过调节OPG的表达进而参与骨吸收[20]。
Runx2可诱导OPG与RANKL结合,减少破骨细胞产生。
此外,Runx2基因与成骨细胞异性顺式作用元件结合后,还可以激活骨钙素、OPN、骨涎蛋白和Ⅰ型胶原基因的转录与表达[21]。
由此可见,Runx2通过对成骨细胞与破骨细胞的调控影响骨组织的代谢进程,若Runx2异常表达则会引起相关的骨代谢疾病。
1.2 Runx2与心血管系统异位钙化目前公认的心血管系统的异位钙化包括内膜钙化、中膜钙化、心脏瓣膜钙化和钙化防御4种形式[22],血管内膜钙化常见于动脉粥样硬化的血管,血管中膜钙化常见于糖尿病、慢性肾功能衰竭以及衰老的血管,其主要表现是血管壁僵硬性增加且顺应性降低,这使心血管系统疾病的发病率和病死率增加了3~4倍。
心血管系统异位钙化一度被认为是被动的钙磷酸盐代谢失衡、矿物异位沉积。
目前诸多研究证实,异位钙化实则是一种可逆转的、受到高度调控的类似于骨形成主动调节的病理过程[23],血管平滑肌细胞(vascular smoothmuscle cells,VSMCs)向成骨细胞样表型转变,进而导致心血管系统的异位钙化[24]。
Runx2基因在此钙化的过程中发挥了不可替代的调节作用。
Runx2作为心血管系统异位钙化的特异性标志物,是4类心血管系统异位钙化形成的必要条件。
在VSMCs中Runx2一般不表达,但在某些前钙化刺激,如氧化应激、炎性因子等条件诱导下Runx2表达明显升高,促使VSMCs过渡到成骨样VSMCs。
从钙化性主动脉瓣膜中取出的钙化瓣膜表现出类似成骨形成的形态学特征,这些成骨细胞样表型的VSMCs中平滑肌肌球蛋白重链和α平滑肌肌动蛋白等平滑肌细胞特异性标志物的表达降低,碱性磷酸酶和骨钙素等骨形成相关蛋白表达增加[25-26]。
狭窄主动瓣膜间质细胞中,骨形成的主要诱导因子骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2),其通过Smad1和细胞外信号调节激酶1/2调节Runx2基因磷酸化水平,调控Runx2的表达,进而影响瓣膜间质细胞向成骨样细胞分化的进程[27];基质γ羧基谷氨酸蛋白(matrix gamma linolenic acid protein,MGP)作为骨基质蛋白,其基因敲除小鼠出现广泛的主动脉钙化,提示MGP可能直接抑制钙矿物的形成。
深入研究发现MGP可阻断BMP-2与受体间的相互作用,降低Runx2表达,从而抑制间充质细胞性向成骨样细胞转变,减少钙矿物的形成[28]。
从鼠钙化性动脉粥样硬化斑块中分离出了MGP不完整的β-羧基[29],据此推测β-羧化不足可能增加Runx2表达,从而增加钙化风险。
成纤维细胞生长因子2(fibroblast growth factor 2,FGF-2)依赖蛋白激酶C可激活Runx2转录进而增加钙化风险[30-31]。
白细胞介素18通过调控Runx2基因显著增加钙沉积和碱性磷酸酶活性,且与冠状动脉钙化水平呈正相关[32]。
此外,Nothch1基因突变、糖尿病晚期糖基化终末产物等均对Runx2有一定调控作用。
Ruffenach等[33]还发现Runx2在肺动脉高压患者肺动脉平滑肌细胞中表达上调导致血管重构和钙相关的生物矿化。