Журнал исследований костей
Открытый доступ

Абстрактный

Обзор нарушения регуляции взаимодействия остеобластов и остеокластов при заболеваниях костей и костной недостаточности

Ричард Висконти, Тимоти Иверсен, Джессика Коттрелл

Человеческие кости формируются посредством интрамембранозной и эндохондральной оссификации, за которой следует период аппозиционного роста. Скелетный гомеостаз губчатой/трабекулярной и кортикальной костной ткани поддерживается посредством биологического процесса, который длится всю жизнь и известен как ремоделирование костей. Ремоделирование костей — это сбалансированно-интегрированная функция сигнализации остеоцитов, формирования костей остеобластами и резорбции костей остеокластами. В этом обзоре рассматриваются аутокринные и паракринные факторы, которые контролируют скорость синтеза и резорбции костей, поскольку они приписывают дифференцировке, локализации и функции остеогенных клеток. Эти факторы направляют переход между каждой фазой процесса ремоделирования: активация, резорбция, реверсия, формирование и минерализация. Пять основных внутриклеточных сигнальных путей, которые регулируют экспрессию остеогенных генов, функцию клеток, локализацию и выживание, включают: Wnt/βкатенин, трансформирующий фактор роста-β, костный морфогенетический белок, метаболизм арахидоновой кислоты/синтез простагландина и рецепторный активатор ядерного фактора κ B. Также обсуждаются несколько заболеваний, связанных с нарушением регуляции ремоделирования костей и аберрантной сигнализацией в остеогенных клетках. Некоторые наследственные и приобретенные генетические мутации приводят к заболеваниям скелета, таким как краниометафизарная дисплазия, несовершенный остеогенез, остеопетроз и миеломная болезнь костей. Другие заболевания скелета приписываются эндогенным и экзогенным гормональным дисбалансам, таким как постменопаузальный остеопороз или использование глюкокортикоидов, или дисбалансу цитокинов, который усугубляет воспалительные заболевания, такие как ревматоидный артрит. Также изучается роль чрезмерной резорбции и недостаточного формирования костной ткани в этих заболеваниях, которые могут привести к общему снижению целостности скелетной ткани, хронической боли, патологическим переломам костей и смертности.