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瘦素对软骨细胞凋亡与代谢的调控机制2025-10-21 08:48:25

瘦素通过刺激赖氨酰氧化酶样蛋白3表达、激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白通路以及抑制软骨细胞自噬来诱导软骨细胞凋亡。值得注意的是,Janus激酶2/信号传导和转录激活蛋白3通路具有拮抗凋亡的作用,提示该通路在瘦素介导的软骨细胞死亡中扮演关键角色。瘦素不仅影响软骨细胞存活,还调控其分泌功能,瘦素通过诱导基质金属蛋白酶表达促进胶原蛋白、弹性蛋白及聚集蛋白聚糖的降解。此外,软骨前体细胞作为软骨修复的关键细胞群,它的功能亦受瘦素显著抑制,瘦素能够降低软骨前体细胞迁移能力及软骨分化潜能,同时增强成骨转化倾向,从而重塑软骨前体细胞的分化命运轨迹。

下丘脑为瘦素调控骨骼代谢的核心中枢区域,脑室内注射瘦素可显著影响骨代谢进程。在瘦素缺陷的小鼠模型中,脑室内输注瘦素不仅使小鼠体质量恢复正常,还诱导小鼠骨骼表型向野生型小鼠趋近,具体表现为股骨和椎骨松质骨体积减少、股骨长度和总骨量同步增加,表明瘦素对松质骨具有抑制作用,而对皮质骨呈现合成代谢效应。近来有研究通过对比瘦素缺乏肥胖小鼠与正常小鼠的股骨特征发现,瘦素缺乏导致骨骼呈现“外弱内强“的特殊改变,即皮质骨质量下降的同时松质骨代偿性增生,证实了瘦素通过直接作用于成骨细胞和间接通过中枢神经调控双重途径影响骨代谢,提示瘦素信号紊乱可能导致骨折风险增加。值得注意的是,虽脑室内注射瘦素可恢复骨微结构,但同时伴随脊柱成骨细胞活性显著增强,提示瘦素对骨骼的作用机制复杂。
 
脑室内注射瘦素后可提高椎骨和胫骨的矿物质沉积率,与皮下注射瘦素的效果相当,并且股骨骨髓基质细胞中与成骨相关的基因表达增加,而与破骨细胞生成、脂肪生成和脂肪细胞脂质储存相关的基因表达减少,表明脑室内注射瘦素促进骨髓中促成骨因子的表达,从而增强骨形成。
 
出自《瘦素调控骨代谢的机制》作者孙龙 ,吴海洋 ,仝林建。