Osteoglycin的研究进展
张赫,侯力
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(大连医科大学病理学教研室, 大连, 116044)
摘要:Osteoglycin(OGN)是蛋白聚糖(PGs)类物质的一员,属于富亮氨酸低分子蛋白聚
糖(SLRPs)家庭成员。SLRP 家族是共享一个由6~12 个串联的富亮氨酸重复单位组成的中心结构,N 末端和 C 末端特异性的半胱氨酸簇组成的核心蛋白。它存在于由结缔组织的细胞外基质,并参与基质的合成,胶原纤维形成的调控,以及细胞的迁移,增殖。在角膜功能,心血管功能以及肿瘤细胞的生长,粘附与移行方面起着重要作用。
关键词:肿瘤学;Osteoglycin;心脏。
中图分类号:R73
proliferationThe research progress of Osteoglycin
ZHANG He, HOU Li
(Dalian medical university, dalian 116044)
Abstract: OGN is a member of a class of proteoglycans(PGs) called s mall leucine-rich proteoglycans(SLRPs) residing in the extracellular matrix of connective tissues. SLRPs family share a common feature of a centralized structure that consisting of 6 to 12 leucine-rich repeat connected in cascade and core proteins that made of N terminal and C terminal specificity of cysteine cluster. OGN participates in the composite of matrix, the adjustment and control in formation of collagenous fiber and the migration and proliferation of cells. It plays a significant
role in the function of cornea and the growth and migration of cancer cells.
Key words: Oncology; Osteoglycin; heart
0引言
Osteoglycin(OGN)是蛋白聚糖(PGs)类物质的一员,属于富亮氨酸低分子蛋白聚糖(SLRPs)家庭成员。它存在于由结缔组织的细胞外基质,并参与基质的合成,胶原纤维形成的调控,在许多方面起着重要的作用。
1 OGN 与角膜及耳蜗
OGN 是角膜的三种含硫酸角质素的物质之一。硫酸角质素被认为是一种在角膜透明度方面起作用的物质。[1].通过对基因作用的深入研究,OGN 缺乏的小鼠[2]的角膜的发育和其透明度虽然是正常的,但是有研究证明,角膜内胶原纤维的直径显著增加了。而富亮氨酸低分子蛋白聚糖(SLRPs)可以修改各种粘多糖(GA G)的侧链从而影响纤维蛋白原的直径,进
而影响角膜的功能,但在后来的X 线衍射的研究中这个观点未被证实[3]。在另外一些研究中发现OGN 还参与调节皮肤的胶原纤维直径,使其直径增加[4]。
高表达的OGN 在调节耳蜗内的胶原纤维直径也有一定的作用,并且在听力中也发挥着基本的作用。OGN 可能参与内耳毛细胞的生长发育[5],人类耳蜗内RNA表达的OGN 是其他人类普通RNA 的10 倍之多,OGN 的缺失或许会导致正常内耳的结构被破坏,从而影响正常的听力[6]。综上所述,OG N 可以通过调控胶原纤维直径,参与正常组织结构构成的方
基金项目:高等学校博士学科点专项基金,新教师类( 基金编号20102105120002)
作者简介:张赫(1990-),男, 硕士研究生, 主要从事肿瘤转移的研究
通信联系人:侯力(1972-),男,副教授,主要从事肿瘤转移的研究.E-mail:*********************
。Marzoll 等发现,提示长期他汀治
式参与角膜及耳蜗的相关功能。
2 OGN 在心血管中的作用
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50 OGN 可能在成熟的血管平滑肌细胞(VSMC )以及增殖中的 VSMC 中表达,并且可能 参与了动脉的损伤与修复重构,有助于血管重建[7]。Catherine 等发现破坏大鼠颈动脉球囊内 皮后第 14d ,OGN 会较正常明显增加,同时发现大鼠在出生 2d 、2 周、4 周及成年时,OGN 在主动脉的表达随着年龄的增长明显升高[7]。 动脉粥样硬化是一种血管退行性病变,与血管细胞和细胞外重构有密切关系,特别是与
血管钙化、以及钙化的程度密切相关[8-10]。Kwon 检测了 4 例 24 小时内死亡的患者的冠状动
脉, 通过免疫组化染发现,在动脉硬化斑块钙化区域 OGN 表达明显升高, 从而形成一 种适应性机制——旨在调节血管钙化的进程,并认为伴随着血管壁细胞外基质的重构及营养 不良性钙化,OGN 可能参与了动脉粥样硬化的进程 [11] 疗引起动脉粥样硬化斑块显著重组,是以 SLRP 增加及和浓缩胶原基质形成为特点的[12]。而
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70 汪燕舞等研究发现:阿托伐他汀能抑制肾血管性高血压血管纤维化的发展,且其抑制血管纤 维化作用可能与下调及结缔组织生长因子( CTGF ) 表达有关。CTGF 能促进内皮细胞、平滑 肌细胞、成纤维细胞分裂,调节细胞外基质蛋白产生,参与人类生长、发育、血管形成、肿 瘤生长、创伤愈合及纤维化等重要生理病理过程[13]。因此,SLRP 家族成员的 OGN 可能成 为他汀类药物稳定斑块作用中的新靶点[14]。 左心室质量( LVM)增大部分原因是受血流动力学的影响,近年来相继有报道把心脏扩 大肥厚与 OGN 联系起来,而且其主要调控左心室的增长。Petretto 等检测 20 例主动脉瓣狭 窄伴有心肌肥厚患者和 7 例正常的对照组,发现心肌肥厚患者 OGN 的表达比对照组升高约 2 倍[15]。 有研究发现小鼠心梗后梗塞区 OGN 表达增加,相比正常小鼠,OGN 失活小鼠心梗后 3~ 13d 内增加 55%的死亡率,主要是心腔扩张导致破裂的发生率增加[16]。Barth 等对 13 例晚 期需要心脏移植的扩张性心肌病心脏和 15 例无心力衰竭的心脏捐献者进行寡核苷酸芯片检 测,在晚期扩张性心肌病结构重构中 SLRP 家庭成员 OGN 等表达上调[17]。 综上所述,OGN 与心血管疾病密切相关,在血管的形成,以及动脉粥样硬化等方面发挥重 要作用。
3 OGN 与急性肺栓塞
肺栓塞(pulmonary embolism ,PE)是血栓或其他性质的栓子(如气体、羊水、脂肪等)
顺着血流方向堵塞肺动脉的结果。由于栓子直接阻塞肺动脉或因神经体液因素导致血管痉
挛,可引起肺动脉高压,严重的可导致右心功能不全,甚至休克、死亡 18。有研究发现,大 鼠急性肺栓塞后出现了一系列蛋白表达的变化,其中胶原相关蛋白 OGN 在急性肺栓塞后表 75 达明显降低[19]。 OGN 在肺组织中主要存在于支气管黏膜上皮细胞下层、软骨组织和肺泡周
围另外在肺动脉内皮细胞下层、外膜和肺静脉的内膜、中膜以及外膜均有分布[20]。OGN 存 在于细胞外基质中,它参与Ⅰ型胶原纤维的代谢,促进其降解[21]。。急性肺栓塞后肺组织
内 OGN 的 mRNA 和蛋白水平均逐渐降低,OGN 的表达 下降导致Ⅰ型胶原纤维的降解减少, 从而引起Ⅰ型胶原纤维在肺间质堆积。形成肺间质纤维化的表现[20]。
80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 4 OGN 与肿瘤的转移
淋巴道转移是恶性肿瘤早期转移的主要形式,对肿瘤转移早期诊断、及随访有着深
远的意义。研究发现OGN 在低淋巴结转移能力的肝癌细胞Hca-P 中表达显著高于高淋巴结
转移能力的肝癌细胞Hca-F。两细胞株同源,具有相同的遗传背景,淋巴结转移能力显著不
同[22]。细胞对细胞外基质的黏附能力是影响肿瘤转移的重要因素之一[23],但是作为基质分
子的OGN 并非通过影响黏附能力调控肿瘤转移过程[24]。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs )是细胞外基质代谢的重要调控者,MMPs 活性调控涉及多个水平
是个复杂的过程,而MMP-9 和MMP-2 是一组重要的MMPs,与肿瘤细胞转移、预后关系
密切[25],研究表明,在含有淋巴结匀浆的培养环境中,Hca-P 细胞及Hca-F 细胞分泌MMPs
的量与活性与Hca-P 细胞及Hca-F 细胞的转移潜能显著相关[26]。转染OGN 基因显著降低了
Hca-F 细胞淋巴环境中MMP-2 及MMP-9 分泌能力,故可以推测:淋巴环境中肿瘤细胞MMPs
分泌能力可能是OGN 调控肿瘤淋巴结转移机制之一,而OGN 基因只对淋巴环境中各肿瘤
细胞MMPs 分泌能力产生影响,进一步说明OGN 抑制肿瘤细胞的淋巴道转移[27]。
5展望
综上所述,OGN 在许多方面都发挥着其重要的作用,如参与角膜及耳蜗正常结构的构
成,参与调节心血管的正常功能,参与肿瘤细胞的转移,参与急性肺栓塞后的肺间质纤维化
等。随着对OGN 越来越深入的研究,或许我们对OGN 的功能会有着进一步的了解,并将
其不同的功能运用于提高人类的健康,预防疾病的发生发展等方面。
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