Wnt／β—catenin调控骨形成分子机制的研究进展
truncated bnp是什么OP的病理机制主要与成骨分化能力减弱、成脂分化能力增强，骨组织微循环血供减少有关[1-2]。BMSCs（Bone mesenchymal stem cells，BMSCs）是成骨细胞的起源。在老龄OP患者中，BMSCs的含量不仅显著减少，分化能力明显减弱，且增殖缓慢，移植过程病毒感染风险大，免疫原性与成本也较高。人脐血间充质干细胞（Human umbilical cord blood mesenchymal stem cells，hUCB-MSCs）在体外诱导条件下具有向成骨细胞定向分化的巨大潜能[3]，来源更丰富，临床取材方便，分离纯度更高，具有强大的增殖与自我更新能力，免疫原性较低，能耐受更大程度的HLA配型不符，蕴藏着比BMSCs更加优越的临床应用价值[4]。因此，通过持续激活Wnt/β-catenin信号通路，启动与增强hUCB-MSCs的自身成骨分化能力，为临床OP的干细胞提供新的策略。
1 Wnt/β-catenin调控骨形成的分子机制
Wnt/β-catenin信号通路对成骨分化的调控主要表现在控制MSCs的分化方向和早期分化潜能。Wnt蛋白和卷曲蛋白FZD（Frizzled）以及低密度脂蛋白受体LRPs（LDL-rececptor related proteins）结合激发了细胞内信号转导，使GSK-3β磷酸化而失活，从而维持β-catenin的稳定。
稳定的β-catenin在细胞质内聚集，转移到细胞核内，后与转录因子TCF/LEF结合，启动细胞靶基因Runx-2、DKx-5，Osterix等的转录，调控MSCs的生长（图1示）。Wnt/β-catenin的激活不仅可促进MSCs向成骨细胞分化，通过上调成骨相关基因直接促进骨形成，而且可通过抑制成脂关键因子PPARγ-2等的表达来调控前体细胞定向成骨分化。
图1
1.1激活Wnt/β-catenin信号通路调控MSCs成骨分化 Wnt/β-catenin信号通路通过调控BMSCs的分化方向和早期分化潜能来调节成骨分化能力[5]。一旦MSCs分化为成骨细胞系或前体成骨细胞时，Wnt/β-catenin信号途径就可促进MSCs分化为成熟的成骨细胞。Wnt-11、FZD-6、sFRP-3和Ror-2等上调，Wnt-9a和FZD-7等下调参与调控成骨分化过程。在体外，经典的Wnt配体Wnt-3a、Wnt-1、Wnt-2、Wnt-10的过表达能促进间质干细胞向成骨细胞分化，且可激发C3HIOTI/2成骨细胞早期标志物碱性磷酸酶（ALP）的活性。另外，Wnt信号途径对MSCs向脂肪细胞方向分化的调节也刺激了其向成骨细胞分化，在骨形成过程中，活化的Wnt/β-catenin不仅可通过上调成骨细胞相关基因RUNX-2，DKx-5，Osterix直接促进成骨形成，而且可通过调节Wnt/β-catenin信号通路中相互拮抗的信号分子的分泌比例来调控成骨细
胞的成骨平衡，从而具有抗OP的作用。Wnt/β-catenin调控成骨细胞分泌骨保护素（osteoprotegerin，OPG）和核因子-JB受体活化素配体（receptor-activator ofNF-JB ligand，RANKL）的比例来调节骨量。抑制成骨细胞Wnt/β-catenin活性，可使RANKL/OPG比值升高，骨质形成减少，而RANKL/OPG比值降低则促进骨量增加。
1.2Wnt/β-catenin靶点机制 Wnt/β-catenin的活性受许多因素调控，包括胞外分泌因子，跨膜調节因子和细胞内信号。目前研究采用两种方法筛选Wnt/β-catenin信号通路靶点来骨质疏松，一种是通过广泛表达的受体和酶类，另一种是骨组织所表达的蛋白质。胞外分泌型Wnt拮抗物如Wnt抑制因子、分泌型Fz相关蛋白和Cerberus等蛋白与Wnt结合，不仅抑制Wnt信号，还可能参与调节Wnt在细胞外的扩散和分布。抑制Wif-1、Dkk-1（Dickkopfs，Dkk-1））过表达则使成骨细胞数目增多，骨量增加。阻断DKK-1抑制Wnt/β-catenin信号通路的作用，可使RUNX-2，DKx-5，Osterix等成骨相关基因的表达，促进骨形成；拮抗成脂关键因子PPARγ-2的表达，则可增强成骨活性。
2 Wnt/β-catenin调控骨形成模式的展望
OP在老年人发病和致死率高，临床较为棘手且疗效欠佳。基于我国人口老龄化所带来
的社会经济卫生和家庭严重健康问题，从骨形成内外环境结合的原则出发，通过靶向持续激活Wnt/β-catenin信号通路启动成骨分化的内在动力因素，促进骨形成以OP的分子机制。择取hUCB-MSCs作为干细胞的优良靶细胞，可避免BMSCs的缺点与临床局限性。通过体外诱导条件下将hUCB-MSCs定向分化为成骨细胞，改善OP的生长环境，促进骨及软组织愈合，最终达到抗OP的作用。另有研究表明，通过双基因表达慢病毒载体pLV.EX3d.P/puro-EF1A>WNT3a>IRES/eGFP转导hUCB-MSCs，建立能够稳定、持续激活Wnt/β-catenin信号通路的hUCB-MSCs细胞模型。模型细胞的定向成骨诱导分化是可为OP的临床提供有效的前体细胞。示踪基因/eGFP可获取该信号通路在模型细胞与活体内的分布、分化的可靠证据。
参考文献：
[1]Fu L，Tang T，Miao Y，et al.Stimulation of osteogenic diferentiation and I nhibition of adipogenic diferentiation in bone marrow stromal cells by alendronate via ERK and JNK activation[J].Bone，2008，43：40-47.
[2]刘洪江，刘海全，秦佳佳.不同浓度淫羊藿含药血清干预骨髓基质干细胞的成脂分化[J].中
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[3]张积华，孙康，王妍，等.脐血间充质干细胞生物学特性及其成骨成脂分化潜能[J].中国组织工程研究与临床康复，2010，14（27）：4984-4987.
[4]Miki T，Yasuda SY，MKahn M.Wnt/β-catenin Signaling in Embryonic Stem Cell Self-renewal[J].Stem Cell Rev and Rep，2011，7：836-846.

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