医学进展
2012年05月号
医学进展
医学里程碑

发现四环素族药物防止骨质流失的作用机制

    四环素族药物如强力霉素和米诺环素,除了有广谱抗菌疗效外,还可起到防止骨质流失的作用。日本长野松本牙科大学的学者Saya Kinugawa等研究表明,四环素族药物防止类风湿关节炎或牙周炎等局部炎症引起的骨质流失是通过控制破骨细胞-树突状细胞分化方向的转化来实现的。

    破骨细胞(Osteoclast)和树突状细胞(dendritic cell,DC)来源于共同的祖细胞——骨髓来源巨噬细胞(bone marrow-derived macrophage,BMM)。Saya Kinugawa的这项研究表明,四环素族药物可以促使BMM的分化方向由破骨细胞变为树突状样细胞。

    四环素族药物强力霉素和米诺环素,可以抑制核因子κB受体活化因子配体 (the receptor activator of NF-kB ligand,RANKL)诱导的BMM的破骨细胞生成,但并不影响细胞的生长和噬菌活性。四环素族药物并不影响成骨细胞(osteoblast)的增殖或分化。值得注意的是,强力霉素和米诺环素可以促进BMM中CD11c和CD86——DC细胞标记物的表达。对BMM细胞RANKL介导的破骨细胞分化的抑制,强力霉素和米诺环素是通过抑制丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)和c-Fos(转录因子AP-1组成部分)来实现的;而对DC样细胞的分化生成的影响则是通过粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子(Granulocyte/macrophage colony stimulating factor,GM-CSF)介导的STAT5信号通路来实现的。

    Midostaurin(一种STAT5信号通路抑制物)以及抗GM-CSF中和抗体可以抑制GM-CSF介导的细胞分化,但不能阻断四环素族药物的作用。体内实验发现,对注射了RANKL的小鼠和RANKL转基因小鼠采取四环素族药物处理,可以抑制RANKL诱导的破骨细胞生成,并促进CD11c(+)细胞的生成。

    这些结果提示:四环素族药物防止类风湿关节炎或牙周炎等局部炎症引起的骨质流失,是通过改变破骨细胞-树突状细胞的分化方向来实现的。(编译:赵永刚)

参考文献:《Journal of Immunology》2012;188:1772-1781

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