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BMP-SMAD1信号通路可促进BMSCs成骨分化2023-03-29 08:36:39

SMAD泛素化调节因子1属于E3泛素连接酶,是终止SMAD信号传导的主要调节因子,骨形态发生蛋白属TGFβ超家族,可与SMAD1/5/8形成转录复合物并转移到细胞核中调节靶基因转录。BMP-SMAD1信号通路可促进BMSCs成骨分化,TNF-α可通过刺激SMURF1介导的SMAD1泛素化和降解抑制BMP-SMAD1信号传导降低MSCs成骨分化共同调控OP的进展。

TNF-α调控活性氧生成作用于BMSCsTNF-α诱导活性氧积累可显著抑制BMSCs成骨分化,导致骨形成障碍和骨重建失衡。用TNF-α干预BMSCs后发现,活性氧生成显著增加,抗氧化酶超氧化物歧化酶1和过氧化氢酶活性及Runx2和骨桥蛋白表达降低,BMSCs成骨分化被抑制。叉头框蛋白O1是骨骼抵抗氧化应激的重要介质之一,SOD2和CAT等抗氧化酶是FOXO1直接作用靶点。TNF-α可增强NADPH氧化酶组分转录增加活性氧的生物合成,激活NF-jB途径促进miR-705转录使其与FOXO1mRNA的3UTR结合以抑制FOXO1蛋白的积累降低SOD2和CAT的表达,减弱BMSCs成骨分化。此外,TNF-α还可激活丝裂原活化蛋白激酶和NRF2途径诱导BMSCs氧化损伤,降低其骨形成。因此,TNF-α可促进活性氧生成、抑制抗氧化酶活性和间接激活氧化应激减弱BMSCs成骨分化。
 
Rho相关蛋白激酶1是细胞骨架和自噬的重要调节因子,在细胞分化和凋亡中发挥作用。Zheng等研究发现TNF-α可抑制BMSCs自噬水平并增强ROCK1表达使细胞骨架重排以减弱BMSCs成骨分化。性别决定区Y框蛋白5是SOX家族的SOXD组的成员,SOX家族包括10个组(A~J)并编码多种转录因子。Xu等研究表明hMSCs成骨分化过程中TNF-α可诱导SOX5基因表达并通过Kruppel样因子4信号抑制hMSCs成骨分化,从而影响骨形成和重建。WWP1属E3泛素连接酶的C2-WW-HECT亚家族成员之一,TNF-α可增加WWP1介导的JunB蛋白降解降低MSCs成骨分化。
 
出自《肿瘤坏死因子-α调控骨质疏松症作用机制研究》作者王修竹,陈学梅,刘雪梅.