生物鐘基因、免疫系統(tǒng)及骨骼系統(tǒng)的關(guān)系研究綜述,免疫學(xué)論文

生物鐘基因、免疫系統(tǒng)及骨骼系統(tǒng)的關(guān)系研究綜述,免疫學(xué)論文摘要：晝夜節(jié)律是生命體為適應(yīng)自然環(huán)境而產(chǎn)生的一種生物特性,生物鐘基因調(diào)節(jié)著生命體的節(jié)律,Bmal1、Clock、PERs、CRYs、Rev-erb等生物鐘基因及下游的鐘控基因發(fā)揮了重要作用。免疫細(xì)胞與骨細(xì)胞之間通過共同的細(xì)胞因子和信號通路互相作用,調(diào)節(jié)骨代謝平衡,免疫紊亂會導(dǎo)致骨代謝異常。骨免疫學(xué)的誕生有利于深切進入研究骨骼系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)的互相作用,骨免疫介入了很多骨科疾病和免疫性疾病的發(fā)生和進展。生理狀態(tài)下,生物鐘基因通過調(diào)控骨骼系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)的生物節(jié)律,在維持骨免疫的平衡狀態(tài)中發(fā)揮著重要作用。病理狀態(tài)下,生物鐘基因功能異常不但導(dǎo)致骨骼系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的節(jié)律紊亂,進一步導(dǎo)致骨量丟失和免疫炎癥反響,而且通過IL-1、IL-6、TNF-、RANKL等骨免疫因子對骨代謝產(chǎn)生作用。反過來,免疫炎癥反響也會對生物鐘基因正常功能產(chǎn)生影響,進而影響骨代謝。根據(jù)生物鐘基因和骨代謝本身的特點,認(rèn)識生理病理狀態(tài)下生物鐘基因與骨免疫的互相作用,對骨骼系統(tǒng)疾病和免疫系統(tǒng)疾病的防治有一定的指導(dǎo)意義。本文關(guān)鍵詞語：生物鐘基因;骨免疫;骨代謝;免疫細(xì)胞因子;Abstract：Thecircadianrhythmisabiologicalcharacteristicoflivingorganismsinordertoadapttothenaturalenvironment.TheclockgenessuchasBmal1,Clock,PERs,CRYs,Rev-erbandclockcontrolgenesexertvitalfunction.Theinteractionbetweenimmunecellsandbonecellsregulatesthebalanceofbonemetabolismthroughtheinteractionofcommoncytokinesandsignalingpathways,andimmunedisorderscouldcauseabnormalbonemetabolism.Thebirthofosteoimmunologyisbeneficialtothefurtherstudyoftheinteractionbetweenskeletalsystemandimmunesystem,andosteoimmunologyisinvolvedintheoccurrenceandprogressionofmanyorthopedicdiseasesandimmunediseases.Inthephysiologicalstate,clockgenesplayanimportantroleinmaintainingthebalanceofosteoimmunologybyregulatingthecircadianrhythmofskeletalsystemandimmunesystem.However,inthepathologicalstate,clockgenesmalfunctionnotonlycausesthedisordersofcircadianrhythmoftheskeletalsystemandtheimmunesystem,itfurtherleadstolossofbonemassandimmuno-inflammatoryreactions.ItalsoexertseffectsonbonemetabolismthroughosteoimmunologyrelatedfactorssuchasIL-1,IL-6,TNF-andRANKL.Theimmuno-inflammatoryreactionsalsoaffectthenormalfunctionofclockgenes,whichinturnaffectsbonemetabolism.Accordingtothecharacteristicsofclockgenesandbonemetabolism,understandingtheinteractionbetweenclockgenesandosteoimmunologyunderphysiologicalandpathologicalconditionswillhavecertainguidingsignificanceforthepreventionandtreatmentofskeletalsystemdiseasesandimmunesystemdiseases.Keyword：clockgenes;osteoimmunology;bonemetabolism;immunologicalcytokines;生物體的生命活動遭到生物鐘的調(diào)控,包括睡眠-覺悟周期、體溫、心率、血壓、激素水平和認(rèn)知的變化等。哺乳動物生物鐘的中樞起搏器位于下丘腦視穿插上核,外周的器官、組織、細(xì)胞的生物鐘同步于中樞生物鐘節(jié)律。生物鐘的構(gòu)成需要鐘基因的介入。首先,Bmal1(brainandmuscleARNT-like-1,Bmal1)基因與Clock基因構(gòu)成異二聚體,與周期基因(Period,per1-3)和隱花色素基因(Cryptochrome,cry1-2)啟動子的E-box結(jié)合,驅(qū)動PERs和CRYs基因的表示出,同時構(gòu)成PER/CRY蛋白復(fù)合物。PER/CRY蛋白復(fù)合物先聚集在細(xì)胞質(zhì)中,隨后磷酸化遷移到細(xì)胞核中,抑制Clock-Bmal1的活性,關(guān)閉PER/CRY轉(zhuǎn)錄。這個反應(yīng)環(huán)路由核受體Rev-Erb通過抑制Bmal1的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)實現(xiàn)[1]。當(dāng)細(xì)胞核中的PER/CRY復(fù)合物降解后,PER/CRY蛋白復(fù)合物對Clock-Bmal1的抑制消除,開場新的晝夜循環(huán)。迄今人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)10多種核心生物鐘基因,主要包括Bmal1、Clock、PERs、CRYs、Csnk1、Rev-erb、RORt等以及轉(zhuǎn)錄翻譯后的產(chǎn)物。外界光、攝食等信號輸入中樞節(jié)律起搏器后,通過生物鐘基因轉(zhuǎn)錄、翻譯,然后與輸出系統(tǒng)構(gòu)成一個完好的負(fù)反應(yīng)節(jié)律通路。Bmal1和Clock是生物鐘的主要正向調(diào)控元件,Cry1、Cry2、Per1和Per2則是主要的負(fù)向調(diào)控元件。生物鐘基因介入了細(xì)胞生長、能量代謝、免疫調(diào)節(jié)、腫瘤構(gòu)成等諸多的生理經(jīng)過,生物鐘基因異常會直接導(dǎo)致生命體晝夜節(jié)律紊亂,還會使心血管疾病、代謝性疾病、免疫系統(tǒng)疾病和腫瘤等疾病的發(fā)生風(fēng)險增大。1、骨代謝的本身調(diào)控特點人體骨骼是一個不斷更新的動態(tài)經(jīng)過,成年人每年約有10%的骨骼會發(fā)生骨重塑,以維持骨骼的內(nèi)穩(wěn)態(tài)。骨吸收和骨構(gòu)成的動態(tài)平衡在骨穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,成骨細(xì)胞(osteoblast,OB)和破骨細(xì)胞(osteoclasts,OC)介導(dǎo)了這一經(jīng)過。OC起源于單核-巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的多核巨細(xì)胞。核因子-B受體活化因子配體(receptororactivatorofNF-Bligand,RANKL)是OC的分化成熟的重要因子。OB、軟骨細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞等均表示出RANKL。在腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子-6存在時,RANKL與其受體核因子B受體活化因子(nuclearfactorBreceptoractivator,RANK)結(jié)合并激活核轉(zhuǎn)錄因子-B(nuclearfactorkappaB,NF-B),上調(diào)c-fos基因、活化T細(xì)胞核因子c(activationofTcellnuclearfactorc,NFATc)活性,促進OC分化。RANKL活性同樣遭到骨保衛(wèi)素(osteoporogeterin,OPG)調(diào)控,OB和基質(zhì)細(xì)胞分泌的OPG可作為誘餌受體通過結(jié)合RANKL而阻止RANKL與RANK結(jié)合,在體外阻斷OC分化成熟。所以,OPG/RANKL/RANK系統(tǒng)是調(diào)節(jié)骨代謝的重要反響器。很多細(xì)胞因子能對OC的活性產(chǎn)生作用,如白介素-1(Interleukin1,IL-1)、白介素-6(Interleukin-6,IL-6)、白介素-17(Interleukin-17,IL-17)、腫瘤壞死因子-(tumornecrosisfactor-,TNF-)、1,25二羥基維生素D3[1,25dihydroxyvitaminD3,1,25(OH)2D3]、RANKL等誘導(dǎo)OC分化;白介素-4(Interleukin-,IL-4)、白介素-10(Interleukin-10,IL-10)、干擾素-(Interferon-,IFN-)、轉(zhuǎn)化生長因子(transforminggrowthfactor-,TGF-)、OPG等對OC的活性產(chǎn)生負(fù)向調(diào)控;IL-6和TGF-因OC分化的階段產(chǎn)生不同影響。不同的基因、生長因子、細(xì)胞因子等通過NF-B、BMP/Smads、Wnt/-catenin及OPG/RANKL/RANK等信號通路對骨代謝結(jié)局產(chǎn)生不同影響。2、免疫系統(tǒng)對骨代謝的調(diào)節(jié)作用免疫與骨代謝關(guān)系復(fù)雜多樣,為了從細(xì)胞分子水平研究兩者的互相作用和機制,誕生了骨免疫學(xué)。骨細(xì)胞和免疫細(xì)胞均從骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bonemarrowstromalcells,BMSCs)分化而來,巨噬細(xì)胞、髓樣樹突細(xì)胞與OC共同來源于髓系前體細(xì)胞,OB、血液細(xì)胞和免疫細(xì)胞均來源于骨髓中的造血干細(xì)胞。生理條件下,T細(xì)胞通過CD40配體與CD40結(jié)合可促進B細(xì)胞產(chǎn)生OPG,骨髓中45%的OPG來源于成熟B細(xì)胞。B細(xì)胞可直接介入OC的生成,可以通過RANKL介導(dǎo)OC分化[2]。B細(xì)胞敲除的小鼠出現(xiàn)骨質(zhì)疏松癥和骨髓OPG缺陷,T細(xì)胞缺陷的老鼠同樣如此,導(dǎo)致骨吸收加強[3]。但活化的T細(xì)胞和B細(xì)胞分泌促進OC的生成因子,包括促進骨丟失的RANKL、IL-17A和TNF-等炎癥因子,骨吸收作用加強。T細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子中,RANKL、TNF-、IL-6等促進骨吸收,TGF-、IL-4、IL-10和IFN-等阻礙骨吸收。T細(xì)胞活化后激活RANKL/RANK信號通路,對骨吸收產(chǎn)生正向調(diào)控。源自CD4+T細(xì)胞中的TNF-、RANKL可誘導(dǎo)OC的構(gòu)成增加,TNF-是炎癥中產(chǎn)生OC最有效的因子之一,在存在正常水平的RANKL的情況下,TNF-直接刺激巨噬細(xì)胞和OC的分化[4]。IL-6被以為是炎癥反響中生物效應(yīng)的放大因子,是RANKL表示出的受體激活劑?；ぜ?xì)胞產(chǎn)生的IL-6能夠作為RANKL表示出的受體激活劑,激活粘附分子,將白細(xì)胞募集到骨關(guān)節(jié)處,毀壞細(xì)胞外基質(zhì)。RANKL能夠使基質(zhì)金屬蛋白酶9、組織蛋白酶K、酒石酸鹽酸性磷酸酶、碳酸酐酶II對IL-1產(chǎn)生反響,共同上調(diào)NFATc1的表示出,誘導(dǎo)滑膜細(xì)胞增殖和OC分化[5]。研究表示清楚[6],TNF/IL-6復(fù)合物能夠通過IL-6R、NFATc1、DNAX活化蛋白12和細(xì)胞增殖途徑,誘導(dǎo)OC在RANK敲除小鼠的骨髓和滑膜培養(yǎng)物中產(chǎn)生。同時,IL-6、白血病抑制因子、制瘤素M在炎癥性關(guān)節(jié)炎的滑膜中表示出增加。講明TNF與IL-6類細(xì)胞因子能夠通過非RANKL依靠性途徑誘導(dǎo)的OC產(chǎn)生,導(dǎo)致骨毀壞。Wnt信號與成骨密切相關(guān),IL-6與TNF-能夠一起抑制滑膜細(xì)胞和OB中Wnt信號的激活。而shRNA介導(dǎo)的IL-6基因敲除的小鼠能夠在炎癥環(huán)境中促進骨形態(tài)發(fā)生蛋白異源二聚體的表示出,誘導(dǎo)OB的發(fā)生[7]。用重組小鼠IL-6和IL-6R處理骨樣細(xì)胞MLO-Y4并與OC前體細(xì)胞共培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)IL-6和IL-6受體在骨樣細(xì)胞MLO-Y4的mRNA和蛋白水平上加強了RANKL的表示出和RANKL/OPG表示出比。但使用JAK2抑制劑后發(fā)現(xiàn)OC分化能力下降。這表示清楚IL-6可以通過激活JAK2和RANKL介導(dǎo)OC分化[8]。比照健康人群與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoidarthritis,RA)患者發(fā)現(xiàn)[9],RA患者更容易發(fā)生骨質(zhì)疏松,這與RA患者體內(nèi)的免疫細(xì)胞因子水平升高相關(guān)。同時,RA患者的I型膠原羧基端交聯(lián)肽(C-terminaltelopeptidescollagen,CTX)水平升高,Ⅰ型前膠原N端前肽(N-terminalpropeptideoftype1precollagen,P1NP)水平降低,這也增加了骨質(zhì)疏松發(fā)生的幾率。3、生物鐘基因介入骨節(jié)律和骨代謝3.1、生物鐘基因調(diào)節(jié)骨組織的節(jié)律骨組織具有自個的生物鐘,遭到Bmal1、Clock、PERs等時鐘基因的調(diào)控。將離體小鼠的軟骨細(xì)胞置于三維海綿上培養(yǎng)后,通過分析胞漿、胞核和細(xì)胞骨架的12000多種基因的微點陣,均能發(fā)現(xiàn)節(jié)律鐘基因Clock、Per1和Per2在軟骨細(xì)胞上的表示出,并呈現(xiàn)明顯的節(jié)律性[10]。在3～9周齡小鼠的股骨中發(fā)現(xiàn)[11],Per2基因轉(zhuǎn)錄的節(jié)律明顯,并且對由于外界影響導(dǎo)致的節(jié)律紊亂具有可逆性,表示清楚在骨組織具有相對穩(wěn)定的生物鐘。將小鼠進行光暗周期處理,從松質(zhì)骨提取mRNA并分析OC相關(guān)基因和時鐘基因,OC相關(guān)基因顯示出與時鐘基因Per1、Per2和Bmal1同步的節(jié)律性。研究表示清楚[12],OC上Bmal1基因和酪氨酸激酶家族互相作用進而與NFATc1啟動子結(jié)合控制骨吸收。時鐘基因Bmall的功能蛋白與NFATc1啟動子上的E-box結(jié)合,上調(diào)鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶的活性,使NFATc去磷酸化,激活CN/NFATc信號通路。很多骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物在血漿或尿液中表現(xiàn)出晝夜變化。研究通過每間隔2h測量10名健康男性血清中的硬骨素、CTX和P1NP,CTX存在明顯的晝夜節(jié)律,并且在5:30到達(dá)峰值[13]。研究人員通過對志愿者進行3周的睡眠限制,比照了20～27歲的年輕人與55～65歲的老年人之間4種骨生物標(biāo)志物,包括CTX、P1NP、硬骨素和成纖維細(xì)胞生長因子23。發(fā)現(xiàn)年輕人P1NP的下降幅度比老年人更大,骨構(gòu)成減少但骨吸收不變,表示清楚晝夜節(jié)律紊亂可能在成年早期對骨代謝影響更大[14]。3.2、生物鐘基因毀壞對骨代謝的影響時鐘基因功能異常會影響骨量。研究發(fā)現(xiàn)Per2基因突變和Cry2基因敲除的小鼠在12周齡時骨量顯著增加,骨轉(zhuǎn)換率增高。并且Cry2和Per2通過不同的途徑調(diào)節(jié)骨體積,Cry2主要影響OC,而Per2作用于OB[15]。從妊娠4.5d的Per2轉(zhuǎn)基因大鼠分離子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞,Per2-dLuc生物發(fā)光活性顯著下降。用Bmal1特異性siRNA轉(zhuǎn)染的子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞發(fā)現(xiàn),Rev-erb表示出下調(diào),骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bonemorphogeneticproteins,BMPs)中BMP2、BMP4和BMP6上調(diào),華而不實Rev-erb在BMPs基因轉(zhuǎn)錄沉默中起重要作用。表示清楚BMPs基因通過生物鐘基因的衰減而上調(diào),有利于向軟骨組織和骨組織分化[16]。研究者通過轉(zhuǎn)錄組測序在小鼠椎間盤中發(fā)現(xiàn)607個基因的表示出在生理狀態(tài)中具有節(jié)律性。敲除Bmal1的小鼠表現(xiàn)出與年齡正相關(guān)的椎間盤退變,講明了生物鐘基因的毀壞可能會影響椎間盤生理病理[17]。隨著機體的衰老,老化的BMSCs會減弱向骨細(xì)胞分化增殖的能力,導(dǎo)致骨骼衰老。當(dāng)Rev-erb過表示出時,會促使BMSCs提早衰老,細(xì)胞增殖能力下降,進而導(dǎo)致骨構(gòu)成減少,表示清楚Rev-erb與機體衰老有一定關(guān)系[18]。在Bmal1過表示出的小鼠胚胎成纖維細(xì)胞中,Bmal1蛋白水平與BMSCs增殖活性之間呈正相關(guān)。這可能是由于Bmal1的過表示出激活了經(jīng)典Wnt途徑中-catenin因子,使其表示出增加[19]。另外,研究者通過敲低Clock和Per2兩個主要時鐘基因,觀察到BMSCs分化成脂肪細(xì)胞的能力遭到顯著抑制,而OB分化能力沒有改變[20]。1,25(OH)2D3對OC和OB構(gòu)成均有調(diào)節(jié)作用。在Bmal1缺陷型骨細(xì)胞中,1,25(OH)2D3能夠誘導(dǎo)RANKL的活性加強,導(dǎo)致骨毀壞,而Bmal1/Clock的過表示出則能夠在OB中抑制這種情況[21]。Clock基因作為重要的節(jié)律調(diào)控基因,可以以控制1,25(OH)2D3的受體蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶A3的轉(zhuǎn)錄,調(diào)節(jié)骨的構(gòu)成。蛋白二硫鍵異構(gòu)酶A3也被證明是一種鐘控基因,受上游節(jié)律鐘基因的控制。而Clock基因突變導(dǎo)致小鼠細(xì)胞凋亡增加,骨密度明顯降低[22]。4、免疫與生物鐘基因互相作用影響骨免疫4.1、生物鐘基因調(diào)控免疫系統(tǒng)的節(jié)律生理狀態(tài)下,免疫系統(tǒng)具有晝夜節(jié)律,免疫功能一定程度上遭到生物鐘基因的調(diào)控。巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞、肥大細(xì)胞、T細(xì)胞和B細(xì)胞等細(xì)胞的晝夜節(jié)律受時鐘基因的調(diào)節(jié),并且TNF-、IL-6、IL-13、IFN-等細(xì)胞因子分泌的節(jié)律同樣遭到生物鐘基因的調(diào)控。在健康人的CD4+T細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)時鐘基因E4bp4、Per2、Per3、Rev-erb和Ror的mRNA表示出,在時鐘基因的刺激下,IL-2、IL-4和IFN-的表示出具有穩(wěn)定的節(jié)律性[23]。IL-17是連接T細(xì)胞活化和OC的Th細(xì)胞亞群,主要由輔助性T細(xì)胞17(Thelpcell17,Th17)產(chǎn)生。在野生小鼠小腸固有層中發(fā)現(xiàn),Th17細(xì)胞的節(jié)律遭到Clock基因的調(diào)節(jié)[24]。時鐘基因E4bp4介入了Th17細(xì)胞的發(fā)育。E4bp4通過與RORt結(jié)合會抑制Th17細(xì)胞的發(fā)育,但E4bp4能夠通過Rev-erb將Th17細(xì)胞發(fā)育與生物鐘網(wǎng)絡(luò)相連接[25,26]。4.2、抑制生物鐘基因能夠促進免疫炎癥反響Cry1過度表示出則抑制晝夜節(jié)律紊亂導(dǎo)致的血管炎癥,這與NF-B信號通路和cAMP/PKA途徑激活有關(guān)[27]。時鐘基因Cry1和Cry2的缺失會引起蛋白激酶A活化,介導(dǎo)p65磷酸化,誘導(dǎo)NF-B活化和IL-6、TNF-的表示出[28]。Rev-erb是具有改變時鐘功能的核激素受體之一,主要介入脂質(zhì)代謝、脂肪構(gòu)成和炎癥反響。Rev-erb可在炎異常感覺和狀態(tài)態(tài)下直接抑制Ccl2啟動子中的Rev-erb結(jié)合區(qū)域,抑制Ccl2下游的MAPK/ERK和p38MAPK信號介導(dǎo)的炎癥反響,調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的炎癥浸潤,Rev-erb缺損的小鼠巨噬細(xì)胞中Ccl2表示出增加證實了Rev-erb的作用[29]。脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)能夠刺激TNF-、IL-2和IFN-等細(xì)胞因子的表示出,導(dǎo)致炎癥反響。實驗表示清楚[30],Per2是NK細(xì)胞節(jié)律功能的重要調(diào)節(jié)因子。用LPS攻擊Per2缺陷小鼠,與野生型小鼠相比,Per2缺陷小鼠血清中促炎細(xì)胞因子IFN-和IL-1的水平明顯降低,而TNF-、IL-6和IL-10大致正常。肝癌骨質(zhì)疏松發(fā)病率明顯升高,且發(fā)病率隨肝功能損害的逐步加重而逐步升高。在Per2突變的肝癌小鼠模型上發(fā)現(xiàn)[31],肝臟IL-6蛋白濃度的失常,肝臟增殖基因包括c-Myc、Wee1、Ccnb1和K-rasmRNA的表示出失調(diào),同時炎癥反響加強。在RA缺氧的關(guān)節(jié)腔內(nèi),Clock可誘導(dǎo)血管氧化損傷、炎癥反響和骨質(zhì)毀壞。進一步研究發(fā)現(xiàn)這是通過上調(diào)IL-1、IL-6、TNF-、細(xì)胞間粘附分子1的表示出水平,隨后激活NF-B信號,對OC產(chǎn)生調(diào)控,導(dǎo)致骨吸收加強[32]。4.3、免疫炎癥反響使生物鐘基因功能障礙進而影響骨代謝免疫反響也能通過影響生物鐘基因?qū)谴x產(chǎn)生影響。成纖維樣滑膜細(xì)胞(fibroblast-likesynoviocytes,FLS)是人類和動物RA模型中的炎癥介質(zhì)之一。在炎癥環(huán)境中FLSs被激活,導(dǎo)致其表觀遺傳修飾,侵襲性加強,釋放多種細(xì)胞因子和生長因子,毀壞軟骨和骨[33]。在RA小鼠模型上發(fā)現(xiàn)[34],黑暗條件下兩個負(fù)性調(diào)控的時鐘基因CRY1和CRY2抑制了FLSs介導(dǎo)的炎癥反響。在RA和骨關(guān)節(jié)炎患者身上發(fā)現(xiàn)[35],炎癥刺激擾亂了FLSs的節(jié)律,并且在生物鐘重置之后IL-6和IL-1分泌的晝夜節(jié)律毀壞,而ARNTL2和NPAS2似乎是炎癥條件下受影響最大的時鐘基因。華而不實,TNF-能直接干擾FLSs的時鐘基因表示出[36]。表示清楚炎異常感覺和狀態(tài)態(tài)使時鐘基因功能障礙,影響正常的生物節(jié)律。在RA滑膜細(xì)胞中進一步發(fā)現(xiàn),TNF-還加強Bmal1和Cry1的mRNA表示出,但不影響Clock、Per1和Cry2的表示出[37]。另外,TNF-在滑膜成纖維細(xì)胞中以NF-B依靠性方式在mRNA和蛋白質(zhì)水平上刺激鐘控基因DEC2的表示出[38]。但在鈣信號存在時,TNF-與TNFR1互相作用導(dǎo)致Dbp表示出快速下調(diào),時鐘基因Per1、Cry1上調(diào),同時使分化型胚胎軟骨發(fā)育基因1表示出加強,有利于向軟骨細(xì)胞分化[39]。研究顯示,TNF和IL-1能夠抑制Per1-3、Cry1-2、PAR-bZip等多種時鐘基因以及鐘控基因的表示出[40]。這是由于TNF導(dǎo)致Twist1的過表示出與CLOCK競爭性結(jié)合PERs和Dbp的E-box,導(dǎo)致時鐘基因轉(zhuǎn)錄受阻[41]。在衰老小鼠OA模型中,Per2轉(zhuǎn)錄的晝夜節(jié)律性在軟骨組織中顯著降低[42]。除了年齡的影響,還由于炎異常感覺和狀態(tài)態(tài)下,IL-1消除Cry1轉(zhuǎn)錄和Per2轉(zhuǎn)錄表示出的晝夜節(jié)律,而NF-B信號通過干擾Clock/Bmal1復(fù)合物的功能介入了這一經(jīng)過[43]。5、結(jié)束語免疫系統(tǒng)與骨骼系統(tǒng)有復(fù)雜的關(guān)系,免疫系統(tǒng)對骨代謝結(jié)局有雙向作用,細(xì)胞因子的種類起著關(guān)鍵作用。生物鐘基因既能調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)和骨骼系統(tǒng)的生物節(jié)律,可以以直接對骨免疫產(chǎn)生影響,還能夠通過骨免疫相關(guān)的細(xì)胞因子對骨量產(chǎn)生不同作用。免疫反響也能抑制或加強生物鐘基因的功能,進而影響骨代謝。但由于生物鐘基因諸多,當(dāng)前的研究對生物鐘基因的功能尚不能完全解釋。同時,骨免疫經(jīng)過生理機制復(fù)雜多變,免疫系統(tǒng)的細(xì)胞因子與骨細(xì)胞的關(guān)系需更多研究說明,生物鐘基因怎樣影響骨免疫來調(diào)節(jié)骨細(xì)胞功能的機制需深切進入研究。以下為參考文獻：[1]YamajukuD,ShibataY,KitazawaM,etal.CellularDBPandE4BP4proteinsarecriticalfordeterminingtheperiodlengthofthecircadianoscillator[J].FEBSLett,2018,585(14):2217-2222[2]LiY,ToraldoG,LiA,etal.BcellsandTcellsarecriticalforthepreservationofbonehomeostasisandattainmentofpeakbonemassinvivo[J].Blood,2007,109(9):3839-3848.[3]ManabeN,KawaguchiH,ChikudaH,etal.ConnectionbetweenBlymphocyteandosteoclastdifferentiationpathways[J].JImmunol,2001,167(5):2625-2631.[4]SakaiE,AokiY,YoshimatsuM,etal.SanguiinH-6,aconstituentofRubusparvifoliusL,inhibitsreceptoractivatorofnuclearfactor-Bligand-inducedosteoclastogenesisandboneresorptioninvitroandpreventstumornecrosisfactor--inducedosteoclastformationinvivo[J].Phytomedicine,2021,23(8):828-837.[5]JulesJ,ZhangP,AshleyJW,etal.MolecularbasisofrequirementofreceptoractivatorofnuclearfactorBsignalingforinterleukin1-mediatedosteoclastogenesis[J].JBiolChem,2020,287(19):15728-15738.[6]OBrienW,FisselBM,MaedaY,etal.RANK-independentosteoclastformationandboneerosionininflammatoryarthritis[J].ArthritisRheumatol,2021,68(12):2889-2900.[7]MalyshevaK,DeRK,LowikCW,etal.Interleukin6/Wntinteractionsinrheumatoidarthritis:interleukin6inhibitsWntsignalinginsynovialfibroblastsandosteoblasts[J].CroatMedJ,2021,57(2):89-98.[8]WuQ,ZhouX,HuangD,etal.IL-6enhancesosteocyte-mediatedosteoclastogenesisbypromotingJAK2andRANKLactivityinvitro[J].CellPhysiolBiochem,2021,41(4):1360-1369.[9]徐慧敏,黃傳兵,毛古燧,等.類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者血清骨代謝標(biāo)志物水平及炎癥因子變化研究[J].中國骨質(zhì)疏松雜志,2021,24(2):152-155,169.[10]McDearmonEL,PatelKN,KoCH,etal.DissectingthefunctionsofthemammalianclockproteinBMAL1bytissue-specificrescueinmice[J].Science,2006,314(5803):1304-1308.[11]NaokiO,YoichiM,HiroyoshiF,etal.Prolongedbioluminescencemonitoringinmouseexvivoboneculturerevealedpersistentcircadianrhythmsinarticularcartilagesandgrowthplates[J].PLoSOne,2020,8(11):e78306.[12]XuC,OchiH,FukudaT,etal.Circadianclockregulatesboneresorptioninmice[J].JBoneMinerRes,2021,31(7):1344-1355.[13]SwansonC,SheaSA,WolfeP,etal.24-hourprofileofserumsclerostinanditsassociationwithbonebiomarkersinmen[J].OsteoporosInt,2021,28(11):3205-3213.[14]SwansonCM,SheaSA,WolfeP,etal.Boneturnovermarkersaftersleeprestrictionandcircadiandisruption:Amechanismforsleep-relatedbonelossinhumans[J].JClinEndocrinolMetab,2021,102(10):3722-3730.[15]MarondeE,SchillingAF,SeitzS,etal.Theclockgenesperiod2andcryptochrome2differentiallybalanceboneformation[J].PLoSOne,2018,5(7):e11527.[16]TasakiH,ZhaoL,IsayamaK,etal.InhibitoryroleofREV-ERBintheexpressionofbonemorphogeneticproteingenefamilyinratuterusendometriumstromalcells[J].AmJPhysiolCellPhysiol,2021,308(7):528-538.[17]DudekM,YangN,RuckshanthiJP,etal.Theintervertebraldisccontainsintrinsiccircadianclocksthatareregulatedbyageandcytokinesandlinkedtodegeneration[J].AnnRheumDis,2021,76(3):576-584.[18]HeY,LinF,ChenY,etal.Overexpressionofthecircadianclockgenerev-erbaffectsmurinebonemesenchymalstemcellproliferationandosteogenesis[J].StemCellsDev,2021,24(10):1194-1204.[19]LinF,ChenY,LiX,etal.Over-expressionofcircadianclockgeneBmal1affectsproliferationandthecanonicalWntpathwayinNIH-3T3cells[J].CellBiochemFunct,2020,31(2):166-172.[20]BoucherH,VanneauxV,DometT,etal.Circadianclockgenesmodulatehumanbonemarrowmesenchymalstemcelldifferentiation,MigrationandCellCycle[J].PLoSOne,2021,11(1):e0146674.[21]TakaradaT,XuC,OchiH,etal.Boneresorptionisregulatedbycircadianclockinosteoblasts[J].JBoneMinerRes,2021,32(4):872-881.[22]YuanG,HuaB,YangY,etal.ThecircadiangeneclockregulatesboneformationviaPDIA3[J].JBoneMinerRes,2021,32(4):861-871.[23]BollingerT,LeutzA,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