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图1骨折后第7 d,新生骨周围的成骨细胞呈P21ras 强阳性ABC法苏木精衬染 ×132
3 讨 论 原癌基因是一类与细胞生长和分化的调控有关的基因,它们在正常细胞内不仅是无害的,而且对维持细胞正常的生理功能、控制细胞生长和分化起重要作用,是细胞发育、组织再生、创伤愈合所必需的。这类基因广泛存在于生物界,具有高度的保守性,属于“看家基因”,它们在时空及表达次序和量上相互配合,维持细胞处于正常状态。一旦其结构和调节发生变化,正常的平衡遭到破坏,就会导致细胞转化。人ras原癌基因包括H-ras、N-ras和K-ras三种类型,编码产物是Mr为21 000的蛋白质(P21ras),它位于胞膜的胞浆面,是细胞的一个重要信号转换分子,接受外界调节细胞分裂和分化的信号,参与细胞的生长及分化调控〔3〕。此蛋白可特异地与鸟嘌呤核苷酸(GTP)结合,活化腺苷酸环化酶,促使cAMP的生成,而当GTP被水解为GDP时,则无此作用。所以当ras基因发生扩增或点突变时,产生过多或异常的P21蛋白,能够抑制GTP的水解,使P21ras-GTP复合物的形式一直保持,cAMP水平大大提高,细胞持续增殖,导致癌的发生。将反义N-ras真核表达载体转染血管平滑肌细胞(VSMCs),可使细胞增殖中的胞内信息总通路受到抑制,最终抑制了成纤维细胞生长因子诱导的VSMCs的增殖〔4〕。Maher等〔5〕将含有突变的ras基因的逆转录病毒载体转染至正常人骨髓细胞,结果发现突变的ras基因的表达使得早期骨髓细胞的增殖加强,而细胞的分化过程受阻。在大鼠观察到肝脏发生补偿性增生时,伴随有ras基因表达的暂时升高,但当补偿增生恢复至肝原来体积时,ras的表达恢复至原来水平〔6〕。 骨是再生能力较强的组织,骨折愈合在组织学上可分为肉芽组织形成期、骨痂形成期和骨改建期,涉及了细胞迁移和聚集、增殖和分化等复杂的活动。骨折发生后,对机体细胞既有物理刺激(如机械刺激等),又有化学刺激(如激素的释放、炎症介质和细胞因子的产生等),且各种因素互相影响,互为因果。骨折后,一方面外伤可使骨断端部位的组织细胞释放刺激信号,另一方面局部的细胞活化而能接受刺激信号,即细胞发生增殖分化并形成骨和软骨以修复骨折。P21ras作为信号转导分子,在此过程中可能发挥了承上启下的作用。本实验结果表明,在骨折愈合的骨痂形成期,即细胞增生分化最旺盛的时期,P21ras的表达在骨断端部位明显增强,在远离骨断端的部位,P21ras的表达则较弱;而在骨折愈合早期(主要是细胞的迁移和聚集)及骨改建期(主要是细胞功能的活跃)的表达较弱,与正常骨类似。作者认为,骨折局部的细胞通过P21ras接受刺激信号,使该部位的细胞活化,进而发生增生和分化,从而加速骨折的愈合,至骨改建期,P21ras又逐渐恢复至原来的水平,以防止靶分子的持续激活和细胞过度增生,维持骨折局部的组织细胞处于平衡状态。 骨折愈合是一个动态的发展过程,多种细胞增殖分化因子在其中发挥作用,它们或协同或拮抗,最终表现出多样的细胞效应,P21ras可能参与了骨折愈合时成骨信号和细胞增生分化之间的信号转导。其它与细胞增殖相关的分子(如Cyclin-D1, Cdk4, E2F-1等)在骨折愈合中的作用以及它们之间的关系是值得进一步探讨的问题。
作者单位:西安第四军医大学口腔医学院病理科 710032
参考文献
1Satoch T, Nakafuku M, Kaziro Y. Function of ras as a molecular switch in signal transduction. J Biol Chem, 1992, 267: 24149 2 Si XH, Jin Y, Yang LJ. Expression of BMP2 and TGFβ mRNA during healing of the rabbit mandible. Eur J Oral Sci, 1997, 105(4): 320 3 徐今 主编. 基因的分子生物学. 北京: 中国科学技术出版社, 1993.290~291 4 周玉杰,汪丽蕙,周爱儒. 反义N-ras-1基因对成纤维细胞生长因子诱导的血管平滑肌细胞增殖的抑制作用. 中华医学杂志,1998, 78(3): 227
责任编辑:姚红祥 |