蛋白聚糖酶与骨关节炎
核心蛋白聚糖对骨性关节炎中软骨修复作用的形态学研究
ｌｇ ｅａ ａ ｖｓ ｇｔ ｒｕｈＩｔ ｎｔ ｎｌ ａ ｉ ｇ ｅａ ｏｉｙ Ｉ Ｒ ）ｓｏ ｎ ｙｔ ａｅｒｐ ｉｗ ｓｉ ｅｔａｅ ｔ ｏｇ ｅ ａｉ ａ Ｃ ｒｌ ｅＲ ｐｉ Ｓｃ ｔ（Ｃ Ｓ ｃｒ ｇｓｓ ｍ． Ｒ ｓｌ Ａ ｅ ｒ ｎ ｉ ｄｈ ｎ ｒ ｏ ｔａ ｒ ｅ ｉ ｅ ｅｕｔ ｓ ｆｒ ｔ ｔｏｗ ｅｓ ｆ ｅｏｉ ｊｃ ｏ ， ｅｓｒ ｃ ｆｈ ｅｏｉ ｇｏｐｗ ｓ ｏｅｓ ｏｈｔａ ａ ｏ ｅｃｎ ｏ ｇ ｕ ． Ａ－ ｗ ｅｋ ｃｒ ｉ ｅｔ ｎｔ ｕ ａｅｏ ｔｅｄｃｒ ｒｕ ａ ｒ ｏｄ ｎｎ ｉ ｈ ｆ ｎ ｍ ｍｏｔ ｎｔ ｔ ｆｈ ｏｔ ｌ ｒ ｐ ｆ ｈ ｈ ｔ ｒ ｏ
细胞分 布 、 软骨下骨 、 软骨矿化方面 的差异 ＩＲ Ｃ Ｓ评分均无显著统计学意义 。４周后实验侧 比对照侧 ， 关节软 骨表面更光滑 连续 ， 基质更 透 明， 细胞分 布成簇较 少 ， 骨下骨重 塑好 ， 软 各项 Ｉ Ｒ Ｃ Ｓ评分差异 均有统计 学意 义， 但软骨矿化的差异 ＩＲ Ｃ Ｓ评分无显著统计学意义。结论 其机制需要进一步研 究。 Ｄ Ｎ对骨关节 炎中软骨的修复有一定 效果 ， Ｃ 但
Ｘ ＯＮＧ Ｙ ｈ， Ｏ Ｉ ａ Ｇ ＮＧ Ｂ ｎ ＷＡ — ｉｇ， ｔ １ ｉ ， ＮＧ Ｚｉ ｎ ｅ ． ｕ ｒ ａ
（ ｅ ａ ｍ ｎ ｏ ｒ ｏａｄｃ， ｓｔ ｅｏ ｕｇｒ Ｒ ｓａ ｈ Ｄ ｐｎ ｏｐｔ ，ｈｒ ｉｔ ｙＭｅｉ ｌ ｎｖｒｔ， Ｄ ｐｒ ｅｔ ｆ ｔ ｐｅｉ Ｉ ｔｕ ｆ ｒｅ ｅｅｒ ， ａｉｇＨ ｓｉｌＴ ｉ Ｍ ｌａ ｄ ａ Ｕ ｉ ｓｙ ｔ Ｏｈ ｓ ｎ ｉｔ Ｓ ｙ ｃ ａ ｄ ｉｒ ｃ ｅｉ Ｃ ｏｇｉｇ ４ ０ ４ ， ｈ ａ ｈ ｎｑ ００ ２ Ｃ ｉ ） ｎ ｎ
骨关节炎诊治研究新进展
和软骨下骨的血液循环，从而有效减轻骨关节炎症
状。氨基葡萄糖和硫酸软骨素合用可起协同作用，并 可带来软骨基质量的净增加，减少软骨下骨破骨细胞 的吸收作用，因此可延缓骨关节炎的发展和减轻其症 状；但也有部分研究结果提示，其改善软骨代谢的作用 有限。另外，抑制基质金属蛋白酶的药物包括，（１）多
收应力震荡的作用，使其丧失保护关节软骨的功能，引 起继发性关节软骨退变。
疫介导的炎性反应，病情发展缓慢，可累及整个关节， 包括软骨、滑膜、肌腱、韧带等，治疗方法也从对症治疗
转为对因治疗，目前针对不同治疗靶点的药物不断出
现。现笔者对近年来关于骨关节炎诊治方面的研究新
进展作一介绍。 １骨关节炎病因的新认识 目前骨关节炎的病因未明，但有学者认为其与遗
髋关节、膝关节行关节置换比例【３】。
研究新进
骨关节炎是一种常见的慢性、进展性关节疾病，近 年来其发病率有逐年增高的趋势。传统认为骨关节炎 是一种退行性疾病，以关节软骨变性和丢失及骨赘形 成为特征，主要表现为关节疼痛和功能障碍。近年来， 随着对骨关节炎病因、病理生理研究的不断深入，认为 骨关节炎是一组病因未明的异质性疾病，其实质是免 程度相关［２１，高水平的瘦索对于骨关节炎患者而言可能 是一个有害的因素，其可通过调节炎症因子、生长因子 和基质金属蛋白酶等表达水平，从而影响关节软骨的 代谢。曾有研究于大鼠关节腔内注射重组瘦素，发现其 可明显刺激软骨蛋白多肽、类胰岛素生长因子和转化 生长因子一Ｂ。的合成。骨关节炎好发于绝经期妇女，雌 激素缺乏可能是骨关节炎发病的主要原因之一。目前 已经证实，包括人在内的许多动物关节软骨细胞和生 长板软骨细胞上都存在雌激素受体（仅、１３），关节软骨是 雌激素的敏感组织，而绝经后妇女接受雌激素替代治 疗可降低髋关节炎患者关节间隙狭窄程度，并可降低
基质金属蛋白酶在骨关节炎症性疾病中的研究进展
基质金属蛋白酶在骨关节炎症性疾病中的研究进展发布时间：2022-04-28T04:50:17.945Z 来源：《世界复合医学》2022年2期作者：戴炯华，刘芳通信作者[导读] 基质金属蛋白酶（Matrix metalloproteinases，MMPs）是一类锌依赖性蛋白酶家族，其可通过降解细胞外基质、调控相应信号通路来参与细胞增殖、迁移、和分化等多种生物学过程[1]。
戴炯华，刘芳通信作者南华大学衡阳医学院岳阳市人民医院研究生协作培养基地，湖南衡阳421001【摘要】基质金属蛋白酶（Matrix metalloproteinases，MMPs）是一类锌依赖性蛋白酶家族，其可通过降解细胞外基质、调控相应信号通路来参与细胞增殖、迁移、和分化等多种生物学过程[1]。
MMPs在正常关节组织中低水平表达，而在关节炎症病理状态下表达明显增高，其参与调节炎症反应的各个方面，在骨关节炎、痛风性关节炎、类风湿性关节炎等发挥重要作用，本文对基质金属蛋白酶与骨关节常见炎症性疾病相关性研究进展做一综述，为科研提供便利。
【关键词】基质金属蛋白酶；骨关节炎；痛风性关节炎；类风湿性关节炎Research progress of matrix metalloproteinases in inflammatory diseases of bone and joint[Abstract]Matrix metalloproteinases(MMPs)are a family of zinc-dependent proteases,which can participate in various biological processes such as cell proliferation,migration and differentiation by degrading extracellular Matrix and regulating corresponding signal pathways[1].MMPs low level expression in normal joint tissues,and expressed in joint inflammation pathological condition significantly increased,to participate in the aspects of regulating the inflammatory response,in osteoarthritis,rheumatoid arthritis,gouty arthritis,etc play an important role,in this paper,matrix metalloproteinases and common inflammatory joint disease correlation research progress.[Key words]matrix metalloproteinase;osteoarthritis;gout arthritis;rheumatoid arthritis1.基质金属蛋白酶的概述人体正常的生长发育过程离不开细胞外基质(Extracellular matrix，ECM)适时的降解，ECM是一种大分子网络，其中胶原是ECM中最丰富的蛋白质，MMPs是唯一能够降解胶原的酶。
蛋白聚糖与软骨结构、功能及骨关节病的关系
蛋白聚糖与软骨结构、功能及骨关节病的关系曹峻岭【摘要】Proteoglycan, a type of glycoconjugate, consists of a core protein and one or more covalently attached glycosaminoglycan chains. It is an important component of cell membrane, fundus membrane, especially in extracellular matrix. It is also related to the histological structure and function of cells. With the advances in scientific research, proteoglycan metabolism has been found to have association with the growth and degradation of bone, cartilage and neural tissues. Recent studies also indicate that it is related to the development of cardiovascular diseases and tumors. The relationship of proteoglycan metabolism with the structure and function of cartilage and pathogenesis of osteoarthropathy will be discussed in this paper.%蛋白聚糖是一类由核心蛋白与1条或多条共价连接的氨基聚糖所组成的糖复合物,是细胞膜、基底膜、特别是细胞外基质的重要组成成份,与组织细胞的结构和功能息息相关.随着科学研究的发展,人们逐渐认识到蛋白聚糖代谢与骨软骨发育和退变、神经组织的发育和退变、心血管疾病和肿瘤的发生发展关系密切.本文仅对蛋白聚糖代谢与软骨结构和功能及骨关节病发病机制的研究进行探讨.【期刊名称】《西安交通大学学报（医学版）》【年(卷),期】2012(033)002【总页数】6页(P131-136)【关键词】蛋白聚糖;硫酸化修饰;软骨;细胞外基质;骨关节病;大骨节病【作者】曹峻岭【作者单位】西安交通大学医学院地方病研究所;教育部环境与疾病相关基因重点实验室;卫生部微量元素与地方病重点实验室,陕西西安710061【正文语种】中文【中图分类】R684.1软骨变性坏死是许多骨关节疾病的共同问题。
骨关节炎中软骨细胞外基质变化的作用
骨关节炎中软骨细胞外基质变化的作用作者：曹雪辉刘宁综述来源：《科学与财富》2018年第27期关键词：骨关节炎；软骨细胞；细胞外基质；间充质干细胞骨关节炎（OA）是一种退行性关节疾病，其影响关节周围的各种组织，例如关节软骨，软骨下骨，滑膜和韧带。
软骨是OA受累的主要组织，软骨细胞是组织中唯一的细胞成分。
多种因素影响OA的发生和发展。
在OA的进展期间，软骨的细胞外基质（ECM）在炎性条件下由软骨细胞主动重塑。
同时，ECM的这种改变影响软骨细胞的生物力学环境，这进一步推动了在炎症存在的情况下OA的进展。
1、骨关节炎中细胞外基质合成的变化OA的进展可以通过ECM的组成和结构的变化来表征。
天然，健康的软骨基质主要由II 型胶原组成，其为组织提供拉伸支撑。
聚集蛋白聚糖是一种带负电的蛋白多糖，可吸引水分子，在负载下提供软骨抗压和减震能力。
已经表明，在OA期间，聚集蛋白聚糖含量降低，而胶原蛋白含量增加。
ECM成分的这种变化使组织易于发生机械损伤。
在OA的初始阶段，增殖性软骨细胞形成簇以适应不断变化的微环境。
已经显示在大鼠模型中OA开始时聚集蛋白聚糖基因表达显着下调，并且该发现与在具有正常外观的人OA样品中观察到的显着低的蛋白多糖合成一致。
在OA中以非聚集形式存在的聚集蛋白聚糖的变化会发生变化，从而影响基质的渗透性和机械顺应性。
降低的蛋白多糖含量减弱了软骨的抗压缩性，因此当暴露于机械应力时容易使组织损伤。
2、炎症诱导的骨关节炎细胞外基质变化软骨中的ECM变化可归因于OA进展期间的多种因素。
其中，炎症起着积极作用，影响ECM的数量和质量。
机械损坏和/或与年龄相关的磨损/撕裂被认为在关节周围的所有组织中触发系统性炎症反应，包括关节软骨，滑膜，软骨下骨和韧带。
软骨细胞是存在于软骨中的唯一细胞类型，其响应于这种炎性病症并最终导致软骨ECM的降解。
MIA诱导的关节炎的动物模型显示炎症基因的顺序上调与OA的整个进展中的所有水平的软骨损伤相关。
聚蛋白多糖基因多态性与膝骨关节炎的相关性
面的研究。
糖酶在这一病理变化中发挥主要作用〔5〕。但是其与 OA 的相 关性仍然不是很明确。本研究从聚蛋白多糖基因的多态性入 手，研究聚蛋白多糖基因与 OA 疾病的相关性，对患者和正常 人的聚蛋白多糖基因多态性进行测定，结果报告如下。
聚蛋白多糖基因多态性与膝骨关节炎的相关性
孙 鹥 邓紫玉1 牛 华 高玉红 张桂前 （ 昆明医学院附属昆华医院临床检验中心多糖基因多态性与膝骨关节炎（ OA） 的相关性，为早期发现骨性关节炎的高危人群及开展新的临床诊治和预防措 施提供理论基础和实践依据。方法 选取单关节 OA 患者 80 例，同时设健康对照组 30 例。应用 PCR 技术扩增两组基因组 DNA 中的聚蛋白多糖基 因，以琼脂糖凝胶电泳测 PCR 产物的基因条带，观察其多态性。结果 正常人等位基因的重复数目以 28、29 为主，OA 组在重复序列数目以 26、27、 28 频率为主，其他重复序列数目无统计学意义。结论 聚蛋白多糖基因的 CS1 结构域基因缩短可能与关节退行性改变有关。
2结果 2. 1 VNTR 数目确定 聚集蛋白聚糖核心蛋白基因的外显子 12 上串联重复序列表现出重复数目的多态性 （ 可变长度重复 序列，VNTR） ，根据出现核苷酸重复序列的次数来划分共有 13 种等位基 因，PCR 产 物 大 小 （ bp） 分 别 为 775，1 060，1 117， 1 174，1 231，1 288，1 459，1 516，1 573，1 630，1 687，1 858， 1 915； 其重复序列数目分别为： 13，18，19，20，21，22，25，26，27， 28，29，32，33。 2. 2 PCR 产物电泳 部分患者及正常对照的 PCR 产物电泳 结果见图 1，大部分患者和正常对照的 PCR 产物都在 1 500 bp 至 2 000 bp 之间。 2. 3 聚蛋白多糖基因多态性分布 在已得的 7 个重复序列数
骨关节炎疾病改善型药物研究进展
Journal of China Pharmaceutical University2021，52（2）：253-260学报骨关节炎疾病改善型药物研究进展苏博雅，许元生，王华，汤宇晴，张时群，宋燕*（广州领晟医疗科技有限公司，广州510663）摘要骨关节炎（OA）是一种常见的慢性关节疾病，主要的病理改变为关节软骨的退化和继发性骨质增生。
现有的药物治疗方式存在明显的局限性，仅从镇痛角度治疗或行关节置换术，二者均不能从根本上改善关节软骨的病变。
因此，抑制OA疾病进展的药物（DMOAD）应运而生。
DMOAD通过参与调节软骨代谢平衡、参与软骨下骨重塑和控制局部炎症等机制从根本上抑制关节软骨结构性退变，从而使OA患者得到疼痛及功能的症状改善，延缓做人工关节置换术的时间，提高患者生活质量。
目前全球范围内尚无DMOAD类药物上市，本文从DMOAD药物的研发背景、作用机制以及各类机制下在研代表药物的研发进展进行综述，为今后的研究提供参考。
关键词骨关节炎；疾病改善型药物；软骨修复；软骨下骨重塑；炎症中图分类号R684.3文献标志码A文章编号1000-5048（2021）02-0253-08doi：10.11665/j.issn.1000-5048.20210215引用本文苏博雅，许元生，王华，等.骨关节炎疾病改善型药物研究进展［J］.中国药科大学学报，2021，52（2）：253–260.Cite this article as：SU Boya，XU Yuansheng，WANG Hua，et al.Progress of research on disease-modifying osteoarthritis drugs［J］.J China Pharm Univ，2021，52（2）：253–260.Progress of research on disease-modifying osteoarthritis drugsSU Boya,XU Yuansheng,WANG Hua,TANG Yuqing,ZHANG Shiqun,SONG Yan*Guangzhou Link Health Pharma Co.,Ltd.,Guangzhou510663,ChinaAbstract Osteoarthritis(OA)is a common chronic joint disease,whose main pathological changes are the degeneration of articular cartilage and secondary bone hyperplasia.The limitation of current treatment methods including pain relief and joint replacement surgery is that they cannot fundamentally improve the damage of articular cartilage.The emergence of disease-modifying osteoarthritis drugs(DMOAD)may break the above limitations.They fundamentally inhibit the structural degeneration of articular cartilage by participating in the regulation of cartilage metabolic balance,regulation of subchondral bone remodeling,and control of local inflammation.Thereby,OA patients will get symptom improvement including pain relief and joint function restoration,delay the artificial joint replacement surgery,and improve the quality of life.There are still no DMOAD drugs widely available on the market worldwide.This paper reviews the background of R&D,the classification of mechanisms of action and research progress of representative drugs under different inechanisms so as to provide reference for future research.Key words osteoarthritis;disease-modifying of osteoarthritis drug;cartilage repair;subchondral bone remodel⁃ing;inflammationThis study was supported by the2017Entrepreneurial Leading Talents Project of Guangzhou Development District(No.2020-L042)骨关节炎（osteoarthritis，OA）是一种严重影响患者生活质量的关节退行性疾病，主要症状为关节疼痛及压痛、关节活动受限、关节畸形等，会对个人和社会造成沉重的经济负担。
蛋白多糖与骨性关节炎的研究
１６２第１ｉ届奎国中西医结合骨伤科学术研讨会论文汇编蛋白多糖与骨性关节炎的研究王玉泉宋敏甘肃中医学院兰州７３００００骨性关节炎（ｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓ，ＯＡ）以其高发病率及由此产生的病废，生活质量下降等问题已引起人们的广泛关注，但至今其发病机制并不完全清楚・ＯＡ的原发病变在关节软骨。
以往人们对软骨细胞和基质胶原成分研究较多，而对基质中另一主要成分蛋白多薷（ｐｒｏｔｅｏｇｌｙｃａｎ，ＰＧ）未引起足箍重视。
进来分子生物学的研究进展向人们揭示：陌在缅胞问信息传递．维持缅胞表型，与其他基质问相互作用及保持组织整体功能方面发挥着极其重要的生物学功能Ⅲ。
１蛋白多糖的生物化学组成蛋白多睹（ＰＧ）是～类非常复杂的大分子藉复台物，主要由糖胺聚糖（ＧＡＧ）链共价连接于核心蛋白所组成蜘。
分子量从ｌｌ至２２０ｋｄ・在软骨中蛋白聚糖以巨大分子聚集体存在，许多巨大的单体可能非共价地连或聚集在一根中央丝上，该中央丝由透明质酸的重复二糖单位构成其总分子量可达到几千万道尔顿单位。
现有研究表明，核心蛋白的分子量与构型具有多样性咖，这些多肽的氨基酸组成在不同的物种与组织中差别很大，但通常都不舍半胱氨酸．而富含谷氨酸，丝氨酸及苏氨酸。
氨基酸序列分析显示有不同功能区的存在硼。
过去ＧＡＧ常被称为酸性粘多糖，ＧＡＧ的基本构成区段与重复单位由数目不等的相同的或类似的＝糖单位构成。
Ｃ８ｍｅｙ啪等已发现了许多氨基葡聚糖类物质的重要结构，包括透明质酸（ｍ）、４一或６－硫酸软骨素（ｃｓ）、肝素（Ｈｅｐ）、硫酸乙酰肝素（Ｈｓ）、硫酸皮肤素（Ｄｓ）及硫酸角质素（ＫＳ）。
２蛋白多糖的生化特性蛋白多糖可根据在离心时的浮力密度差异进行分类。
低密度蛋白多糖群体一般为低分子量的分子群，主要由携带着一条或两条ＧＡＧ链的核心蛋白组成．核心蛋白上也可能存在Ｎ＿和／或ｏ．连接的寡糖啪，这种蛋白多糖是软骨中的主要类型，也是细胞外的各组成部分（例如胶原、纤维结合素）的主要生物粘合剂。
骨关节炎的表观遗传学研究进展解析
ｅｈｎｎｄｒｏｅｙｔｅ［Ｊ１．Ａｍ
ｊ Ｐｈｙｓｉｏｌ
Ｐｈｙｓｉｏｌ，２０１３，３０５（１２）：Ｃ１２０２—１２０８．ＤＯｈ
１０．１
Ｊ５２／ａｉ－
ｐｃｅｌｌ．００２４２．２０１ ３．
［５］Ｒｏｂｅｒｔｓ ＳＢ，Ｗｏｏｔｏｎ
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Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ：ａ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ．ｈｅａｌｔｈ
ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ［Ｊ］．Ａｍ
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２０ｔ２．１１２（Ｓｕｐｐｌ １）：Ｓ１３—１９．ＤＯＩ：】Ｏ，１０９７／０１ ＮＡＪ．００００４１２６
４６．８００５４ ２１．
外基质出现在病态软骨中的基础越。
目前有研究比较ＯＡ胫骨平台软骨细胞分布与健康对照 组的甲基化模式，发现在基因编码炎症中９１个位点已被确 定是呈有效的低甲基化状态，在基因编码磷酸化和有丝分裂 原活化蛋白激酶途径呈有效高甲基化状态，这些模式与ＯＡ 的临床表型相互关联。最近另一项研究是运用最新的高通 量测序技术分析了大量的髋膝ＯＡ患者较大范围的基因组 元素，覆盖软骨细胞的４８０ ０００个ＣｐＧ位点。在髋膝０Ａ样 本中发现约有５ ５４７个位点被确定可导致炎症１２０ｌ。Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ 等ⅢＩ最近的研究表明在关节软骨细胞中ＭＭＰ．１３和ＩＬ．１Ｂ基 因的调控取决于特定的ＣｐＧ位点的甲基化状态。 在ＯＡ中ＤＮＡ甲基化的研究证明，这些机制调控ＭＭＰ 的表达和软骨基质的完整性，ＤＮＡ甲基化是一个可逆的过 程，未来我们有机会考虑更先进的治疗药物方案鲫。
０５１０７．７ｅ．
简述骨关节炎特异性药物治疗的前景
Ｔｏｋｓｉｋｏｌ（ＵＳＳＲ），１９９１，５４：６１－６３．
ｉｎ ａｎａｔｏｍｉｃａｌｌｙ ｉｎｔａｃｔ ｓｕｌｆａｔｅ
ｒａｔ
ｏｆ
ｇｌｙ—
ｃｏｓａｍｉｎｏｇｌｙｅａｎ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
ｌａｇｅ ｂｙ
ｐａｔｅＵ盯ｅａｒｔｉ—
Ｐｈａｒ－
ｐａｒｅｃｅｔａｍｏｌ・ｉｎｄｕｃｅｄ
ｄｅｐｌｅｔｉｏｎ．Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ
ｍａｃｏｌｏｇｙ，１９８８，３７：３６８３－３６９０．
Ｐｉｐｅｍｏ Ｍ等的研究表明硫酸氨基葡萄糖可调节人类骨
关节炎软骨的异常活性从而改善患者的症状。他们用ＯＡ 患者的关节软骨进行培养，观察培养细胞和培养液中硫酸氨 基葡萄糖对蛋白合成、酪蛋白酸酶、磷酸酯酶Ａ２（ＰＬＡ２）和 蛋白激酶Ｃ（ＰＫＣ）活性的影响以及对一氧化氮和ｃＡＭＰ产生 的影响。结果发现，硫酸氨基葡萄糖能显著降低软骨细胞 ＰＬＡ２和胶原酶的活性，而在培养液中上述两种酶的活性却 未改变。硫酸氨基葡萄糖能显著增加蛋白的合成，且呈剂量 依赖性。ＧＳ还显著增加ＰＫＣ的产生，但对一氧化氮和 ｃＡＭＰ无影响。因此，ＧＳ可通过作用于ＰＫＣ、细胞ＰＬＡ２、蛋 白合成以及可能的胶原酶活性的改变而调节培养的ＯＡ软 骨细胞的代谢Ｈ Ｊ。 ３抗炎作用 氨基葡萄糖除对软骨代谢有作用外，还有抗炎作用。在
［３］Ｌｉｐｉｅｌｌｏ Ｌ，Ｗｏｏｄｗａｒｄ Ｊ，Ｋａｒｐｌｎａｎ
ｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｆａｔｅ．Ｃｌｉｎ
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ａ１．Ｉｎ
ｖｉｖｏ ｅｈｏｎｄｒｏｐｒｏ－
ｍｅｔａｂｏｌｉｃ
ｓｙｎｅｒｇｙ
ｏｆ
ｓｈｃｍａｍｉｎｅ
ａｎｄ ｃｈｏｎｄｒｏｉｔｉｎ ｓｕｌ—
Ｏｒｔｈｏｐ。２０００（３８１）：２２９－４０．
１．１ ４
蛋白质组学技术在骨关节炎研究中的应用探讨
人体关节 中一般 包括有 三大标本部分 ， 分别是软 骨标本 、 关 节液标本 以及滑膜标本。不同的标本类 型有着不 同的处理方法 。 在蛋 白组 学 中样 品的前 处理 是整个 研究 过程 中较 为关键 的环 节。以下将对各种不 同关 节类 型的样 品的前处理进行分析讨论 。
２ ． １ 软骨关节前处理
２ 骨 关 节 蛋 白组 学研 究
随着科 技的发展 以及人类对 于基因 的研究深 入 ，生命科 学 已经 进入一个后基 因组学 的时代 。其 中蛋 白质组 学是其 中一个
后基 因组学时代 的一个研 究热 点 。蛋 白质组学是 指研究生 物体
或者 细胞内的蛋 白质组成 以及其相应规律 的科学 。主要是 通过 对样 品进行前处理后 ．对 样品 中的蛋 白质 以及多胎碎 片进 行分
离 以及鉴定 ，同时对 比数 据库 中的蛋 白质数 据从 而得 到相 应 的
生物信息 。这对 于病 因不 明确 的疾病 ， 了解其致病 发病的机理 以
及治 疗途径等均有着显 著的积极影响 。骨关节 炎症是一 种慢性 疾病 ． 对于患者 的 Ｅ ｔ 常生活质量影响较大 。目前临床上对于骨关 节炎 的治疗仍未有治疗效果较 为满意的手段 。通 过 了解 骨关节
其中软骨标本包括软 骨细胞以及软骨蛋 白组 学的研究 。其 中软骨细胞分离 主要是在 胰蛋 白酶或者胶原 酶在 接近人体体 温 ３ ７ ％进行软骨 细胞 的分 离 ，然后在 Ｄ Ｍ Ｅ Ｍ以及 １ ０ ％的 Ｆ Ｃ Ｓ的条
件下进行软骨细胞 的培养 。培养后需要手机软 骨细胞进行原代
讨 。一种 是表达蛋 白质组学 ， 这 主要 是应用 在生 命科学 的基 础 研究 ： 另一 种是 功 能蛋 白质组 学 ， 主 要是研 究 与疾病 有 关 的患 者 出现个体 差异 的表达蛋 白质 。对 于临床 上研 究 ， 主要 针对 功
骨性关节炎生物标志物的研究进展
骨性关节炎生物标志物的研究进展任敏;魏垒【摘要】As a kind of multifactor diseases especially in the olds, osteoarthritis (OA) is characterized by major symptom of joint pain, joint deformity and joint degeneration during its progression. Although age has been widely recognized as one influencing factor, which means the development of the disease is positively correlated with growth and development of bone, its pathogenesis is still unclear, which leads to skimble-scamble standard in early diagnosis and limited ways including symptomatic treatment and replacement only in early treatment. This paper holds that, in order to solve this problem, it is of great significance for the early diagnosis and monitoring of the disease, and the study of body's reaction to drugs to find out an extremely sensitive and specific marker from blood, joint synovial fluid and urine by reviewing related literatures in past few years. Therefore a review on the re-search progress of OA biomarkers is done.%骨关节炎(osteoarthritis,OA)是一类好发于中老年患者的多病因疾病，随着病程进展，其症状主要表现为关节疼痛、畸形、关节功能的退化。
蛋白聚糖酶与骨关节疾病
综述蛋白聚糖酶与骨关节疾病李思远1骨关节疾病无论是退行性骨关节炎(osteoarthritis OA)风湿性关节炎(rheumatic arthritis RA)还是大骨节病(kashin-beck disease KBD)其主要特点都是细胞外基质(extracellular matrix ECM)的降解在ECM的降解过程中又尤以蛋白聚糖的降解最受重视因其的丢失是目前所知道的关节软骨损伤过程中最早发生的事件之一[1]而在关节软骨中最重要的两种成份是蛋白聚糖和型胶原它们占正常关节软骨干重的90左右型胶原和其它胶原构成关节软骨的网状骨架蛋白聚糖与透明质酸相互交联形成毛刷样结构将软骨细胞深埋其中因为蛋白聚糖含有大量亲水基团所以其毛刷样结构可以蕴含大量的水从而保证了关节软骨具有很好的弹性和抗压性可以承受体重的巨大压力因此关节软骨中的蛋白聚糖对于关节的功能具有非常重要的意义在骨关节疾病早期就发生的蛋白聚糖的丢失导致关节软骨弹性丧失含水量减少关节软骨受压损伤从而诱发炎症反应而这更增加了软骨的损伤从而造成了瀑布效应最终导致关节软骨的损毁和关节功能的丧失目前发现软骨蛋白聚糖的丢失是由于蛋白聚糖中的核心蛋白遭到蛋白水解的缘故已经在病人动物模型中找到蛋白聚糖被降解所产生的片断[2-9]研究证实有两类酶参与这一反应过程即基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases MMPs)和蛋白聚糖酶(aggrecanases) MMPs是由多种结构相似的蛋白构成的一个蛋白酶家族其中MMP-1,-2,-3,-7,-8,-9,-10,-12,-13和-14均可以切割核心蛋白球间区上的Asn341-Phe342之间的肽键产生含有G1区的C端为VDIPEN341的片断[10-11]目前认为这一过程在软骨降解的晚期发挥着重要作用[12]Aggrecanase属ADAMTS家族成员(A Disintegrin And Metalloproteinase with Thrombospondin motifs)在ADAMTS家族中有学者将ADAMTS-1,-4,-5/11都列为Aggrecanase亚家族成员其依据是ADAMTS-1可以切割蛋白聚糖上硫酸软骨素(chondroitin sulfate)附着区内Glu1871-Leu1872之间的肽键从而可能与蛋白聚糖的代谢有关[13]但是这一看法未能得到公认还需要大量的工作加以证实目前所公认的aggrecanase成员只有两个即ADAMTS-4和ADAMTS-5又分别称为aggrecanase-1和aggrecanase-2本文将着重阐述这两者与骨关节疾病的关系一.Aggrecanase-1和aggrecanase-2的结构因为aggrecanase属于ADAMTS家族成员因此二者与ADAMTS中其他成员有着很多相似的结构域Aggrecanase-1和aggrecanase-2的结构如下图所示1通讯作者: 李思远, E-mail: foxlsy@信号肽区前肽区分解区解聚素样TSP-1 半胱氨酸 间隔区 血小板凝血酶敏丰富区 感蛋白样序列图1上为aggrecanase-1;下为agrecanase-21. 信号肽区和前肽区aggrecanase-1和aggrecanase-2均有一段疏水的信号肽区其后为前肽区前肽区由约200个氨基酸残基构成在接近前肽区C端有一个保守的半胱氨酸残基Cys目前认为其可能构成半胱氨酸开关与维持酶的非活性状态有关在前肽区C端还存在着一个保守的R X K/RR的序列它可以被某些蛋白水解转化酶如弗林蛋白酶等识别从而导致aggrecanase-1和aggrecanase-2在细胞内即可被活化[14,15]2. 分解区分解区由大约225个氨基酸残基构成其中包含着一段HE X GH XX G XX HD序列和一个锌原子目前认为二者之间具有协同作用从而构成活性位点在锌的C端还含有一个保守的蛋氨酸所构成的蛋氨酸转折其结构和功能与MMPs中的蛋氨酸转折相类似即与构成该区的活性位点相关[14,15]3. 解聚素样区这一区约由80个氨基酸残基构成其中包含着8个保守的半胱氨酸Arecanase-1和agrecanase-2各自的分解区比较类似目前还不清楚这一区的功能有人认为其可以与软骨细胞表面表达的凝集素相互作用[16]这与所观察到蛋白聚糖的丢失总是从软骨细胞周围的基质开始这一现象相吻合4血小板凝血酶敏感蛋白样序列1区血小板凝血酶敏感蛋白样序列1(thromospondin type-1 motif TSP-1)约由20个氨基酸残构成其中包含有序列W(S/G)X W该序列被认为参与血小板凝血酶敏感蛋白与肝素硫酸肝素以及硫酸软骨素上的糖胺聚糖链的相互作用[17,18]Tortorella等证明TSP-1对于aggrecanase识别并结合糖胺聚糖链十分重要[19]而这一过程是aggrecanase降解蛋白聚糖的基础所在5. 半胱氨酸丰富区和间隔区该区位于TSP-1的C端约含有10个保守的半胱氨酸目前还不清楚该区的功能紧随其后的是间隔区在ADAMTS家族中该区的长短大小不等甚至缺失如ADAMTS-12[20]该区没有特殊的位点其功能亦不十分清楚目前认为该区对aggrecanase与蛋白聚糖的结合起辅助作用[21]另外在aggrecanase-2的C端还存在着第二个血小板凝血酶敏感蛋白样序列,该序列可能参与agrecanase-2与蛋白聚糖的结合[21]二.Aggrecanase与蛋白聚糖的降解关节软骨之所以有良好的弹性承受体重巨大的压力其秘密就在于蛋白聚糖上的糖氨聚糖(glycosaminoglycan GAG)能蕴含大量水分如果蛋白聚糖上的GAG大量丢失无疑会造成关节软骨功能的丧失研究发现蛋白聚糖的降解以及其GAG区的脱落并释放入组织是关节软骨损伤时最早期的表现之一[22]氨基酸序列分析显示在骨关节疾病患者的关节滑液中存在着大量的N端为ARG…的GAG片断和C端为…EGE的片断[7,9,23-26]更为重要的是二者皆在骨关节疾病的早期就出现并且与GAG的丢失量呈比例关系研究证实这些片段是aggrecanase对蛋白聚糖的核心蛋白上E373-A374的肽键进行水解后产生的[27]由此可见aggrecanase对于蛋白聚糖的降解具有极其重要的意义那么aggrecanase是如何降解蛋白聚糖的呢20世纪末期的研究显示蛋白聚糖核心蛋白上球间区(interglobin domain IGD)即G1-G2区的水解是导致GAG丢失和蛋白聚糖的降解的主要原因同时各种单克隆抗体的研制成功使IGD处水解片断的纯化分离成为可能由于大量ARG……EGE片段的发现使人们更加相信IGD处的水解是蛋白聚糖降解的主要原因但是 aggrecanase-1,-2的纯化分离成功使学者们有机会在人工控制的条件下观察aggrecanase对于蛋白聚糖的降解过程从而发现aggrecanase不仅仅可以水解核心蛋白的IGD区亦可以水解GAG区并且IGD区的水解并不是最先发生的Tortorella等[28,29]在体外培养的条件下证实aggrecanase-1最先水解位于G2和G3之间的CS附着区的KEEE1714-1715GLGS处的肽键从而将完整的5000KD的蛋白聚糖分解成分子量为375KD和140KD两部分其中375KD的片段包含着G1和G2区具有完整的N端和新生成的C端KEEE而140KD的片段包含着G3区具有完整的C端和新生成的N端GLGS 375KD的片段随后被aggrecanase-1在SELE1545-1546GRGT处继续水解分解为375KD和55KD 两部分375KD的片段包含着完整的N端和新生成的C端SELE而55KD的片段则有新生成的N端GRGT和在第一次水解时生成的C端KEEE在IGD的TEGE373-374ARGS处250KD 的片段被aggrecanase-1继续水解生成包含着完整N端和G1区的70KD的片段其N端为TEGE在第一次水解中产生的140KD的片段亦可继续被aggrecanase-1水解其水解位点为Glu1819-Ala1820和Glu1919Leu1920这样就生成了一个分子量为98KD的包含着完整蛋白聚糖C端和新生成的以AGEG为N端的大片段和两个20KD左右的小片段其中一个小片段N端为AGEG C端为VSQE另一个的N端为GLGS C端为TAQE图2TAQE18191820AGEGG1 G2 KEEE GLGS G3 70KD 250KD 55KD 20KD 22KD 98KD图2aggrecanase-2的水解位点与aggrecanase-1类似只是在目前的实验中还未发现55KD 的片段Tortorella等推测可能是由于aggrecanase-2比aggrecanase-1 多一个水解位点即aggrecanase-2可以在靠近C端KEEE附近进一步水解55KD片段从而形成更小的大约6KD的片段但这一推测还未得到证实[27]所有以上的水解位点都有一个共性即水解位点N端为谷氨酸残基Glu而水解位点的C端为非极性氨基酸残基或不带电荷的极性氨基酸如Ala Leu和Gly[30,31]为什么在这样的位点易遭到aggrecanase的水解目前还不清楚三.aggrecanase 的调控目前已经初步了解了几个调控aggrecanase的途径首先aggrecanase-1和aggrecanase-2的前肽区含有一个保守的半胱氨酸Cys194构成了所谓的半胱氨酸开关在MMPs中也有类似的结构其与MMPs的非活性状态有密切的关系这一结构在aggrecanase 中的作用现在还不完全清楚推测可能与MMPs类似在保持aggrecanase的非活性状态中发挥着重要作用与之相对应的是在前肽区的C端存在着一段弗林蛋白酶的敏感位点该位点可能被细胞内的弗林蛋白所识别酶切通过这一途径亦可以调控aggrecanase其次aggrecanase上的TSP-1已被证明对于aggrecanase与蛋白聚糖的GAG结合进而对其降解具有重要的作用[19]如果TSP-1区出现突变则aggrecanase对于蛋白聚糖的降解能力将大大减弱Tortorella MD等证实利用GAG的竞争性拮抗剂可以有效地降低aggrecanase 对于蛋白聚糖地降解作用[19]第三蛋白聚糖上某些位点地糖基化作用对于aggrecanase 的降解亦有重要的意义去除蛋白聚糖上的GAG或者糖基化作用的位点都会明显地影响aggrecanase降解蛋白聚糖的活性[40]随着年龄的增长软骨蛋白聚糖的糖基化程度的改变会影响aggrecanase降解蛋白聚糖的活性第四近年来证明组织金属蛋白酶抑制剂(tissue inhibitors of metalloproteinase TIMP)不仅仅抑制MMPs的活性亦抑制aggrecanase的活性.TIMP-1和TIMP-2对于aggrecanase仅有微弱的抑制作用而TIMP-3已被证明对于aggrecanase的活性具有较强的抑制作用说明在关节软骨中其可能作为aggrecanase的天然抑制剂,调节aggrecanase的活性[41,42]但其具体作用机理目前还不清楚需要进一步研究第五存在于关节液中的高浓度的2-巨球蛋白上的诱饵区可以被grecanase水解从而竞争性抑制aggrecanase对于蛋白聚糖的降解因此2-巨球蛋白可能是另一种aggrecanase潜在的抑制剂与TIMP-3一同作用调节aggrecanase的活性第六多种细胞因子如IL-1TNF-IL-6IL-17以及维甲酸都可以增强aggrecanase的表达加速蛋白聚糖的降解引起关节软骨的损毁[43-45,33]而n-3 脂肪酸则可以抑制aggrecanase对于IL-1诱导的蛋白聚糖的降解[46]在骨关节疾病中各种细胞因子与aggrecanase相互作用互相影响构成十分复杂的调控体系由于所有的蛋白聚糖水解后生成的片段均可在骨关节病患者的关节液中找到因此毫无疑问aggrecanase1和aggrecanase 2 在疾病的发生发展过程中或单独或联合对蛋白聚糖的降解起到了重要作用另外在关节软骨中还存在着MMPs其亦能降解IGD的Asn341-342Phe,并且在患者关节液中亦发现了这一位点水解所产生的片段那么在骨关节疾病中aggrecanase-1aggrecanase-2以及MMPs各自的角色是什么呢三aggrecanase 与骨关节疾病aggrecanase在骨关节疾病中转录表达的情况是各个实验室研究的热点但从目前来看各个实验室研究结果不尽相同有些还是相互矛盾的Flannery CR, Little CB等[32]的研究结果显示在IL-1和维甲酸的诱导下关节软骨中的aggrecanase-1和aggrecanase-2的mRNA水平没有变化但蛋白聚糖的降解及GAG的丢失是增多的然而同样是该实验室后来却报道说IL-1TNF-以及维甲酸可以诱导aggrecanase-1,-2的mRNA水平升高但与年龄种属和诱导剂的剂量有关Tortorella MD等报道[33],aggrecanase-1的mRNA水平在IL-1TNF-和维甲酸的诱导下显著升高而在有IL-1和TNF-拮抗剂存在时则明显降低与之明显不同的是aggrecanase-2其mRNA水平不受IL-1TNF-和维甲酸的影响,在软骨细胞中可以持续表达更为有趣的是aggrecanase-1的拮抗剂可以抑制75以上的蛋白聚糖的降解说明aggrecanase-1对于对于蛋白聚糖的降解起主要作用Vankemmelbeke MH等报道[34]aggrecanase-2的mRNA在人和马的关节滑膜中可以持续的表达并且其水平不受IL-1或者维甲酸的影响与此相似的Yamanishi Y等报道[35]aggrecanase-2的mRNA在OA RA以及正常的关节滑膜细胞中均可持续表达并且不受IL-1 TNF-和转化生长因子(transforming growth factor TGF)的影响而aggrecanase-1虽然在OA RA和正常的滑膜细胞中同样表达但其在受到IL-1TNF-和TGF-诱导时显著升高Tortorella MD等在最近的实验中发现[29]aggrecanase-1在新生小牛关节软骨的代谢中起主要作用而aggrecanase-2则参与成年牛的关节软骨极其ECM的代谢他们同时发现aggrecanase-1水解Glu373-Ala374和Glu1667-Gly1668这两处肽键的的活性是aggrecanase2的两倍以上由以上的这一系列实验可以看出aggrecanase-1在新生的关节软骨的蛋白聚糖的代谢中起主要作用并且在关节软骨受到病理损害时其对蛋白聚糖的降解GAG的丢失负主要责任而aggrecanase2则在成熟关节软骨中持续表达参与正常的蛋白聚糖的代谢在病理情况下其对蛋白聚糖的降解GAG的丢失起辅助作用但是还需要进一步研究aggrecanase在关节软骨正常和病理状态下的转录翻译以及调控的情况以便证实这一结论在谈论aggrecanase与骨关节疾病的关系时还有一类酶是我们不得不提到的那就是MMPs早在20世纪80年代人们就发现在OA和RA患者的关节软骨和关节液中MMPs 的表达合成明显升高[36,37]并且MMPs亦参与蛋白聚糖的降解其主要依据是在OA和RA 患者的关节液中可以发现许多MMPs水解蛋白聚糖IGD后产生的片段[38]那么aggrecanase 与MMPs在蛋白聚糖降解过程中的关系到底是怎样的呢这一问题目前还没有得到很好的解答近些年的研究显示多种MMPs如MMPs-1,2,3,7,8,9,10,12,13,14均可降解蛋白聚糖核心蛋白上球间区的位点N341-F342 [10,11],产生诸如VDIPEN341和342FFGVG之类的片段[9,39]这些片段不能被aggrecanase进一步降解尽管它们包含有易受aggrecanase水解的位点与此相反aaggrecanase水解蛋白聚糖后产生的诸多片段却可以被MMPs进一步降解[39]同时Little CB等提出MMPs对于蛋白聚糖IGD的水解只是在蛋白聚糖降解的晚期发生而早期的降解主要由aggrecanase来完成并且MMPs参与正常的软骨蛋白聚糖和胶原的代谢[12]所有这些都在提示在病理状态时蛋白聚糖的降解主要是aggrecanase特别是 aggrecanase-1的作用而MMPs和aggrecanase-2亦参与其中目前国内外对于aggrecanase的研究方兴未艾不断的有重大进展公布于世随着研究的一步步深入我们对于软骨细胞及其ECM的代谢了解的越来越透彻同时我们对于骨关节疾病发生发展的分子机制亦越来越明了但还有许多我们所不了解的问题还有待于解决目前研究集中的几个热点问题有aggrecanase-1和aggrecanase-2在软骨中的表达翻译乃至活化是单独还是相互影响aggrecanase的初步合成后是如何被修饰如何被活化的aggrecanase有没有其它底物它们在其它组织中的作用是什么有没有其它aggrecanase 家族成员aggrecanase的天然抑制剂还有那些aggrecanase是如何被细胞因子诱导的aggrecanase与TIMP-3之间是如何相互调节的CD44透明质酸蛋白聚糖aggrecanase MMPs TIMP IL-1TNF-这些蛋白聚糖代谢相关因素是如何相互影响相互调节的等等阐明这些问题对于认清骨关节疾病的发病机制最终攻克OA RA等疾病具有重大意义参考文献1. 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糖胺聚糖和蛋白聚糖的功能
糖胺聚糖和蛋白聚糖的功能
糖胺聚糖和蛋白聚糖是人体中重要的分子，它们具有众多的生理功能。
本文将从这两种分子的角度探讨其功能。
糖胺聚糖是一种多糖，也称为硫酸软骨素。
在人体中，糖胺聚糖主要存在于软骨、关节滑膜、皮肤、骨骼等组织中。
糖胺聚糖的功能十分丰富，它可以增强软骨的弹性、减少关节疼痛、促进组织的修复等。
此外，糖胺聚糖还可以促进胶原蛋白的合成，提高皮肤的弹性和光泽度，减少皱纹和色斑的产生。
因此，糖胺聚糖被广泛应用于关节炎、骨质疏松、皮肤护理等领域。
而蛋白聚糖是一种由蛋白质和多糖组成的复合物。
在人体中，蛋白聚糖主要存在于基质组织中，如骨骼、软骨、韧带、肌腱、血管壁等。
蛋白聚糖除了具有结构支撑作用外，还可以调节细胞生长、分化和凋亡等过程，影响细胞的迁移和侵袭能力，参与免疫反应等。
此外，蛋白聚糖还可以捕获和调节生长因子，影响细胞信号转导，从而影响细胞增殖和分化。
因此，蛋白聚糖在组织修复、肿瘤转移、免疫调节等方面具有重要的生理功能。
总的来说，糖胺聚糖和蛋白聚糖在人体中具有广泛的生理功能。
它们的功能不仅与其化学结构密切相关，还与其在组织中的分布和作用机制有关。
未来，随着对这些分子的深入研究，我们相信它们的功能和应用将会越来越广泛。
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有半胱氨酸残基并以氢键连接 ， １ Ｇ２由球间域分隔， Ｇ 和 Ｇ 和 Ｇ 问 有糖 胺 聚糖 （ Ａ ） ２ ３ Ｇ Ｇ 附着 区 ， Ａ 附 着 区 中富 Ｇ Ｇ
导的蛋白聚糖 降解 已得到 广泛研究 ． 而近来 的研究表 明 蛋 白聚糖酶是参与蛋 白聚糖降解 的主要 蛋 白酶 ． 且这一 降解过程主要发生于 （ ） Ａ软骨病变早期 。 ｌ 蛋 白聚糖 结 构 与功 能
关节 软 骨 主 要 由散 在 分 布 的 软 骨 细 胞 和 大 量 Ｅ Ｍ Ｃ
程， 它的丢失破坏 了软骨 Ｅ Ｍ 功能和结 构的完整性 ， Ｃ 使 软 骨失 去 了抗 负 荷 性 能 。 终 导 致 不 可 逆 性 关 节 功 能 丧 最
失 。研 究证 实 主 要有 两 类 酶 参 与 了这 一 反 应 ． 基 质 金 即 属 蛋 白酶 （ ） 蛋 白 聚 糖 酶 （ｇ ｒｃｎｓ） ＭＭ 和 ａｇｅａａｅ 。ＭＭＰ介
区、 半胱氨酸富集区等结构 ； 白聚糖酶一 在 Ｃ端还具有 蛋 ２ 第２ 个血小板凝 血酶敏感 蛋白样 区， 该序列可 能参与其 与蛋 白聚 糖 的结 合 。
３ 蛋 白聚糖 酶 主要 作 用位 点
组成 ． 软骨细 胞 只占关节软 骨总 体积 的一小 部 分， Ｃ Ｅ Ｍ 是 软骨 组 织 完成 其 独特 生 物 学 功能 的 主要 物 质基 础 。关 节软骨 Ｅ Ｍ 总是处于合成与降解代谢 的动态平衡之中 ， Ｃ 这 对 于维 持关 节 结 构 与功 能 有 着非 常重 要 的作 用 。构 成 软骨 Ｅ Ｍ 的主要结构性生物大分子为Ⅱ Ｃ 型胶原 和蛋 白多 糖 ． 中蛋白多糖主要以蛋白聚糖（Ｏ ～９ ） 其 ８ ０ 的形式存
骨 关 节 炎 （） 是 一 种 以软 骨 缺 失 、 骨 下 骨 再 建 、 （ Ａ） 软 关 节 间隙 渐进 性 狭 窄 、 赘 形 成 及 滑 膜 炎 症 为 主 要 特 征 骨
ＡＳ 一ｈ。 Ｎ Ｐｅ 位点 （ 要 由 ＭＭＰ介 导 ） Ｇ ｕ 。Ａａ 主 和 ｌ 一 １ 位 。 点（ 主要 由蛋 白聚糖 酶 介 导 ） 。 ２ 蛋 白聚 糖 酶 结构 与来 源
带 有凝 血 酶敏 感 蛋 白样 模体 的 裂 解素 和 金 属蛋 白酶 家族成 员 ． （ 软 骨 蛋 白聚 糖 降 解过 程 中起 着重 要 在
作用， 可能 成 为 （Ａ 治 疗靶 点 。 该 文就 蛋 白 聚糖 酶 、 白聚 糖 结 构 与 功 能 ， 白 聚糖 酶 主要 作 用 位 点 、 ） 蛋 蛋 在 （Ａ 中的调 控 、 异性 抑 制 剂 、 （Ａ病 程 中软 骨 蛋 白聚 糖 降 解 的 关 系等作 一 综 述 。 ） 特 与 ） 关键词 蛋 白聚糖 酶 ； 白聚糖 ； 关节 炎 蛋 骨
Ａ ＭＴ 缺乏类 上皮生长因子（ Ｇ ＿ｋ） Ｓ Ｅ Ｆｌ ｅ区域 ， ｉ 也不具有跨 膜 区域 ， 以它 们 并 非 膜 锚 定 蛋 白 ； 外 ， Ｄ ＭＴ 所 此 Ａ Ａ Ｓ还 具 有血 小 板 凝血 酶 敏 感 蛋 白样 模 体 区 ， 与 Ｅ Ｍ 结 合 。 可 Ｃ 这
是 Ａ Ａ Ｓ在 Ｅ Ｍ 调节 过 程 中发 挥 作 用 的结 构 基 础 。 Ｄ ＭＴ Ｃ Ａ Ａ Ｓ均具 有 信 号 肽一 导 区 、 属 蛋 白酶 样 区 （ 称 Ｄ ＭＴ 前 金 又 催化 区）解聚素样区 、 、 血小 板凝血 酶敏感 蛋白样 区、 间隔
蛋 白聚糖酶是近年来最新 克隆分离 出的酶类 ， 属于 带有 凝 血 酶 敏 感 蛋 白样 模 体 的 裂 解 素 和 金 属 蛋 白 酶 （ Ｉ ＭＴ ） Ａ） Ａ Ｓ家族成员 。软骨中主要存在两类 蛋白聚糖
酶 ， 蛋 白 聚 糖 酶 １和 蛋 白 聚 糖 酶一 ， 们 均 属 于 Ａ — 即 ２它 Ｄ Ａ ＭＴ 家族成员， Ｓ 因此又被分别称为 Ａ Ａ ４ Ａ — Ｄ ＭＴ 和 Ｄ Ａ ５ ＭＴ 。ＡＤ ＭＴ ’ 构 和 起 源 上 与 裂 解 素一 属 蛋 Ａ Ｓ在结 金 白酶 （ Ａ 具 有 相 关 性 ， 与 Ａ Ａ 不 同 的 是 ， Ｄ ＡＤ Ｍ） 但 Ｄ Ｍ Ａ —
国 际骨 科学 杂志 ２０ ｏ ８年 ９月 第 ２ ９卷 第 ｊ期 Ｉｔ ）【ｏ ． ｎ ｒｈｐ Ｊ【
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蛋 白聚糖 酶 与骨关节 炎
黄恺 吴立 东
蛋 白聚 糖 酶介 导 的 蛋 白聚 糖 降 解是 骨 关 节 炎（ ０Ａ） 骨 早期 病 变的 关键 之 一 。蛋 白聚 糖酶 属 软 摘要
的退行性关节病 ， 也是 中老年人最 常见 的关 节疾病 。随 着社会的老龄化 ， Ａ患病率逐 渐升高 。（ （ ） ） Ａ发病机制研
究 目前 已成 为热 点 。 主 要 病 理 学 特 征 是 关 节 软 骨 细 胞 其 外基质（ ｃ 的降解 。 Ｅ Ｍ） 而在此 降解过程 中蛋 白聚糖 （ｇ ａ— ｇｅａ） ｒｃｎ 的丢 失 是 Ｏ 软 骨 早 期 退 变 、 坏 中最 主要 且 最 Ａ 破 重要的病理变化 。蛋 白聚糖 降 解是 一个 蛋 白水 解过
在 。蛋 白聚糖 是 一种 有 多 个 功 能 域 的 模 板 蛋 白聚 糖 ， 其 核 心蛋 白由 ３ 个球 形 区域 （ １Ｇ 、 ３组 成 。 个 域 都 含 Ｇ 、２Ｇ ） 每
蛋 白聚糖 核 心 蛋 白 球 问 区域 Ｇ ｕ 一 １ 位 点 是 蛋 ｌ。 Ａａ
ห้องสมุดไป่ตู้
白聚糖酶的作用部 位， 且该 位点是蛋 白聚糖降解 的关 键 部 位 。氨 基酸 序 列 分 析 显 示 ， （ 患 者 的 关 节 滑 液 中 在 ） Ａ 存在大量 Ｎ端 为 Ａ Ｇ和 Ｃ端 为 Ｅ Ｅ的 Ｇ Ｇ 片段 ； Ｒ Ｇ Ａ 更 重 要 的 是 ， 两 者 皆 出 现 于 （Ａ 早 期 ， 与 Ｇ Ｇ 丢 失 量 这 ） 且 Ａ 呈 比例关 系。近 来许 多研 究 对 可识别 蛋 白聚糖 Ｇ 。 。 １