OB和OC的特殊能量代谢紊乱是发病的关键2024-05-28 08:38:29
从骨微环境来看,OB和OC的特殊能量代谢紊乱是发病的关键。 糖酵解是ATP作为能量和中间代谢物用于生物合成的主要代谢过程,在成骨分化过程中,它也是OB的主要能量和碳源,除此谷氨酰胺代谢也可通过氧化磷酸化途径产生ATP,因此葡萄糖、谷氨酰胺代谢及线粒体OXPHOS被认为是调节OB中ATP产生的能量代谢的主要途径。 其机制可能为OXPHOS通过线粒体复合物1作为产生质子动力的其切入口,使电子进入电子传递链, 驱动ATP产生, 进而影响OB分化。而OC骨吸收由两种途径控制,表现为OC数量异常增加及骨吸收活性的增强。在此过程中,CTSK、MMP⁃9和MMP⁃13等酶的分泌增加,局部酸度增加,ATP的持续产生并消耗导致骨吸收增加,进而导致OP。研究表明在OP能量代谢过程中,OC激活TCA循环以增强ATP产生,乳酸脱氢酶激活糖酵解,导致细胞外酸化增强,线粒体耗氧量增加促进骨吸收,苹果酸脱氢酶则通过 NAD/ NADH调节细胞质和线粒体之间的苹果酸⁃天冬氨酸,从而调节细胞能量代谢并干扰破骨细胞分化,在此过程中NFATc1信号传导起到重要作用,同时 MDH1敲除不仅会导致ATP的产生减少,还会导致c⁃FOS和活化T细胞核因子1的表达降低, NFATC47是参与OC形成的关键转录因子。
在诱导细胞死亡过程中,雌激素通过抑制OC祖细胞中线粒体复合体I的活性来减缓线粒体呼吸和ATP生成,并刺激Bak/Bax依赖性线粒体凋亡以减少OC的数量,从而发挥抗OP作用。成熟OC的凋亡敏感表型可能部分归因于ATP的下调,线粒体转录因子A(TFAM)消融导致ATP耗竭加速OC的凋亡,而 BCL⁃xL 的上调使细胞内ATP浓度升高促进了OC的存活,表明细胞内ATP含量是调控OC的关键因素,富含mtDNA的成熟OC将ATP从线粒体释放到细胞质中,随后的ATP耗竭导致OC的凋亡增加。
出自《ATP诱导细胞死亡与骨质疏松调控》作者:潘静,赵瑞, 杨钰婷.
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