文摘
一生中,骨组织吸收和形成经历了一个持续的过程。褪黑激素,其抗氧化性能和消除自由基的能力,所显示Conconi et al。(2000)可能影响破骨细胞功能,从而抑制骨吸收,建议由施罗德et al。(1981)。抑制骨吸收可以增强osteoclastogenesis吲哚胺的反应。观察褪黑激素,在药理剂量,减少骨质吸收通过抑制调节RANK-L,所显示Penarrocha Diago带领et al。(2005)和Steflik et al。(1994)。这些数据点的成骨效应对褪黑素的临床重要性,因为它可以作为治疗代理情况下,将有利的骨形成,如治疗骨折或骨质疏松症或他们的使用,认为生物活性表面植入了Lissoni et al。(1991)。
1。介绍
骨组织是一个各种各样的结缔组织,本质上是一个矿化细胞外基质和特殊细胞:成骨细胞、骨细胞和破骨细胞。
的有机组成部分,或类骨质矩阵由成骨细胞,由90%的I型胶原纤维构成,代表了骨基质的主要结构蛋白。剩下的10%是由一系列non-collagenous蛋白质调节小细胞的矿化和绑定矩阵,其中(见表1)。
无机阶段包括小晶体矿物碱性的性格,羟磷灰石(Ca10(PO4)6(哦)2]。这些晶体嵌入在胶原纤维形成织物符合适当的刚性特点,灵活性和耐力(1- - - - - -3]。
成骨细胞生长从骨髓基质多能祖细胞。这些细胞来自成骨细胞、成纤维细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌肉细胞,有些类似于成骨细胞的表型特征。这些细胞分泌蛋白质表达为骨钙蛋白和骨桥蛋白新陈代谢活跃,骨粘连蛋白等蛋白聚糖和可溶性标记因素(bmp, TGF -βIGF I和II, il - 1和PDGF)。这些产品的表达成骨细胞骨发生在胚胎发生,在维修(改造),和维修。信号,直接类骨质矿化尚未确定。很可能在钙的蛋白质的积累将成矿过程的开始4]。
虽然造骨细胞是骨骼,极化对发布的类骨质矩阵蛋白质并不局限于基底,但他们中的许多人正在参与这样一个矩阵,成为骨细胞包含在间隙中形成。
成骨细胞可导致表面骨细胞,也称为衬里细胞。这两种类型的骨细胞拥有甲状旁腺激素的受体(素和mRNA表达生活:β肌动蛋白、转录因子c-fos c-jun蛋白质胶原蛋白和胶原蛋白以及mRNA-like胰岛素生长因子我(IGF-I) (5]。
已经形成的骨,骨细胞包含在空白或osteoplasmas矿化矩阵,与众多的星形薄扩展,并通过一个网络连接的运河或导管calcoforos,沐浴的所谓的骨液。这样的网络渠道形成之前采集矿物类骨质矩阵。
当被破骨细胞骨吸收,骨细胞作为包层的湖在静止细胞(3]。骨吸收是一个复杂的过程,涉及矿物的溶解或无机阶段和随后的骨基质蛋白质的降解。破骨细胞坚持通过整合蛋白骨表面,特别是识别蛋白质类骨质矩阵。破骨细胞和骨之间的密封区域划一个微间隙的表面。去矿化作用是由酸化微间隙的氢的作用(H +) ATPaselocated刷状缘膜。保持生理的pH值,破骨细胞有一个热交换器(Cl−/)的对面刷状缘,这条边,一个通道氯(Cl−)coupledH+腺苷三磷酸酶。因此microsubosteoclastic中的成骨细胞分泌盐酸,从而降低pH值4.4和矿物的溶解。这个解散之前有机矩阵退化,由蛋白酶等组织蛋白酶K,由破骨细胞分泌,通过成骨细胞胶原酶(6,7]。
2。骨重建
一生中,骨组织吸收和形成经历了一个持续的过程。通过持续、有骨头的地方摧毁,取而代之的是新形成的骨组织。这个过程称为“骨重建”,导致更换约7 - 10%的总量每年的骨架。
改造是通过组织的细胞,成骨细胞和破骨细胞,被称为“装修单位”或“基本多细胞单位。“过程开始时破骨细胞前体被吸引到特定位置的骨,和细胞因子(TNF -的作用α、il - 1、il - 6、csf RANK-L)区分破骨细胞原位。这些开始骨重吸收,直到两周后一个小腔是由单核细胞排列称为投资阶段。后成骨细胞前体被雇来繁殖和分化成骨细胞排列在一个单层合成骨样的填充而破骨细胞的缺口被打开。它是骨形成阶段,持续2 - 4个月。表的类骨质的矿化是产生沉积,但延迟两周。的过程,其结果是,少量的老骨头,新骨改建(8)(见表2)。
大量研究证明,褪黑素是一种重要的中介和刺激骨形成9]。在微摩尔的浓度,褪黑素合成刺激增殖和胶原纤维类型的人类成骨细胞在体外(10]。
/松果体褪黑激素(aMT)的影响在昼夜分泌激素,特别是在其中扮演着重要的角色在调节骨代谢的重要(11,12]。早期的实验条件的研究表明长期的光,和松果体切除术也修改了合成aMT政府和/或生理释放生长激素(GH)、胰岛素样生长因子(IGF-I)以及calciotropic、甲状腺、肾上腺皮质激素和睾丸。也增强了aMT和noncollagenic蛋白质的合成骨基质(10]。这种特点表明,临床研究绝经后骨质疏松症的骨密度变化可能与aMT (13]。研究表明,肥胖女性aMT分泌增加超过20%超重具有保护意义失去骨量aftermenopause [14]。
褪黑激素不是经典意义上的一种激素,但作为一个细胞保护功能和抗氧化剂15]。众所周知,褪黑激素的生物合成所需的酶中发现松果体以外的组织,也知道其中的几个组织,其中视网膜,胸腺,脾脏,淋巴细胞、卵巢、睾丸、和肠道产生褪黑激素。Extrapineal褪黑素是由特定的器官使用本地paracoid或内分泌物,不进入血液循环16]。褪黑素不采取行动在特定目标器官和股票。它到达所有组织和由于amphiphilicity,进入亚细胞的组成(17,18]。此外,一些细胞器和原子核包括线粒体可能积累褪黑激素(18,19]。
褪黑激素,抗氧化和消除自由基的能力20.在这可能干扰的破骨细胞功能,从而抑制骨吸收21]。抑制骨吸收可以增强osteoclastogenesis吲哚胺的反应。发现褪黑激素,在药理剂量,增加骨量的supressing吸收槽下调RANKL-mediated破骨细胞形成和激活。这些数据点的成骨效应对褪黑素的临床重要性,因为它可以作为治疗代理的情况下会有有利的骨形成,如治疗骨折或骨质疏松症(21]。
褪黑激素代谢和骨之间的联系已经被记录在许多研究[10,21,22]。调查,褪黑激素作用于骨局部生长因子,以旁分泌影响附近的细胞(23,24]。
3所示。骨整合在口腔
骨整合需要植入物周围新骨的形成,导致骨组织内的重构过程。过程是由破骨细胞,负责重吸收的细胞坏死区是由接受者骨骨钻在准备。细胞,血管赘生物提供元素,创建新骨的成骨细胞能够与植入物的氧化钛层交互集成生物。随后分化成骨细胞是骨细胞矿化骨基质中。考虑超微结构的骨植入接口必须参考biointegration的概念,即直接生化联合骨和植入物表面,通过电子显微镜可论证的,不管任何interunion机制。因此,矿化骨之间的空间组织和等离子涂层的钛植入不超过10埃,似乎充满了基质材料,蛋白聚糖(25]。网络周围的胶原蛋白糖蛋白的骨细胞和插入到层,这与氧化钛层融合。相信植入钛氧化物诱发形成的硫酸粘多糖(26]。骨骨小梁生长接近植入联系等离子层。来自他们的船只提供营养,细胞元素重构和植入,成纤维细胞和成骨细胞增加的植入方法与氧化层。他们基本的物质填充空间和小梁保险丝与氧化钛层。因此,相反是相信,口服tissue-implant接口是一个动态的面积强烈改造活动的骨细胞和细胞外基质(27]。
4所示。褪黑激素和癌症
褪黑激素可以直接杀死许多不同类型的人类肿瘤细胞(28,29日]。它是一种自然产生的细胞毒素,可以诱导肿瘤细胞死亡(凋亡)30.,31日]。在肿瘤的实例已经确立了自己在体内,褪黑素可以抑制肿瘤的生长速率(32,33]。褪黑激素自然oncostatic展览活动和抑制癌细胞的生长34]。的病人,癌症已经成为一个明显的身体负担产生明显的症状,褪黑激素可以减轻许多癌症症状(35)和抑制开发新的肿瘤血管(肿瘤血管生成)36),从而抑制癌细胞进一步扩散(转移)37]。褪黑激素可以延缓肿瘤代谢和发展通过降低体温;这是一个自然的低温诱导物。此外,作为抗氧化剂的诱导物(38本身,一个弱预防性抗氧化剂,褪黑素阻碍肿瘤细胞参与自由基损伤正常细胞,因此限制了氧化损伤DNA,脂类,氨基酸,蛋白质。褪黑激素能促进骨形成(39),另一方面与其抗氧化自由基的行动干扰的破骨细胞,从而抑制骨吸收40,41]。
5。结论
尽管今天植入物的设计和表面处理是允许在某些情况下减少加载时间,通常提供一段下颌骨的骨整合3个月和6个月的上颌骨。Cutando et al。42]发现在2周的褪黑激素植入显著增加骨整合的所有参数:比例的骨接触,总高骨、骨interscrew,和新骨形成的百分比。罗斯等研究褪黑激素刺激,骨的表达,唾液蛋白基因,碱性磷酸酶和骨钙素一段时间从5到9天,成立一个高度重要的证据来证明这种关系,因为许多骨基质蛋白质的基因(BSP、高山、OC和SPARC)包含所需的基地(RGGTCA)序列的核受体结合melatoninRZR启动子区域。然而,这骨组织的形成也可能增加膜受体介导的吲哚胺,和治疗百日咳毒素和luzindole能够减少BSP的表达式和高山43]。
所有这些数据证实成骨的影响褪黑素可能是临床上重要的,因为它可以作为一个潜在的治疗代理人在需要的情况下增加骨形成和愈合的骨折或骨质疏松症,或其作为生物活性表面植入物(44]。