骨痛、乏力、多饮、多尿20年
作者：章振林 田慧
单位：
关键词：
中华内分泌代谢杂志000113 摘 要：目的 探讨IL-1β、TNF-α对成骨细胞增殖及c-Fos、c-Jun的影响。方法 采用阶段性酶消化法分离培养新生大鼠颅盖骨成骨细胞，用MTT法观察成骨细胞增殖，用免疫组化法结合计算机图像处理系统检测成骨细胞c-Fos、c-Jun。结果 IL-1β和TNF-α均能刺激成骨细胞增殖，此作用不被消炎痛所阻断。用IL-1β和TNF-α刺激成骨细胞30分钟时c-Fos，c-Jun即增加；c-Fos在60分钟，c-Jun在120分钟分别达到最高值，随后有所下降。结论 IL-1β和TNF-α可以直接刺激大鼠颅盖骨成骨细胞增殖及诱导c-Fos、c-Jun增加。
Effects of interleukin-1β and tumor necrosis factor-α on the proliferation of osteoblasts in vitro
, 百拇医药
TONG Anli ZHANG Che CHEN Lulu et al
(Department of Endocrinology,Union Hospital,Tongji Medical University,Wuhan 430022)
Abstract：Objective To determine the effects of IL-1β and TNF-α on the proliferation and c-Fos, c-Jun of osteoblasts in vitro. Methods Osteoblast cells from rat calvaria were isolated by sequential enzymatic digestion. With 48 hours treatment of various concentration IL-1β and TNF-α, the proliferation of osteoblasts was measured by tetrazolium salt (MTT) method, and c-Fos and c-Jun of osteoblasts with the treatment of IL-1β and TNF-α for various durations were detected by the immunohistochemistry combined with computer-based image analysis method. Results Both IL-1β and TNF_α were able to stimulate osteoblast proliferation. Osteoblasts were preincubated by indomethacin for 2 hours, and then treated with IL-1β (100U/ml) or TNF-α(10U/ml) for 48 hours. The results showed that indomethacin could not block the osteoblast proliferation effect induced by IL-1β or TNF-α. Meanwhile, c-Fos and c-Jun of osteoblasts increased at 30 min after the stimulation of IL-1β and TNF-α, with a maximum at 60 min and 120 min respectively, and decreased afterward. Conclusion IL-1β and TNF-α are able to directly stimulate rat calvaria osteoblast proliferation, and c-Fos and c-Jun of osteoblasts increase rapidly, which probably mediated the effect of IL-1β and TNF_α on osteoblast proliferation.
, 百拇医药
Key words：Interleukin-1; Tumor necrosis factor; Osteoblasts; Proto-oncogene proteins c-fos; Proto-oncogene proteins c-jun▲
近年来，骨髓微环境中的细胞因子在骨代谢调节及骨质疏松发生发展中的作用日益受到重视。白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)是骨代谢调节因子，对骨吸收影响的研究已有很多报道，被认为是强有力的骨吸收刺激剂〔1〕，但目前它们对成骨细胞的作用机制尚不很清楚。本文采用新生大鼠颅盖骨分离培养成骨细胞，在体外研究IL-1β、TNF-α对成骨细胞的增殖及c-Fos、c-Jun的影响。
材料和方法
一、主要试剂
重组人IL-1β(rhIL-1β)、重组人TNF-α(rhTNF-α)购自军事医学科学院(生物活性均为107 U/mg蛋白质)，c-Fos、c-Jun抗体购于Santa Cruz公司，免疫组化SP试剂盒购于北京中山生物技术有限公司，α-MEM培养基、胎牛血清(FBS)购于GIBCO公司。
, http://www.100md.com
二、成骨细胞分离及培养
出生24小时的Sprague-Dawley大鼠被断头处死后于无菌操作下取出颅盖骨，剥离去除软组织与骨膜，用无血清α-MEM培养基洗两次后，将其剪碎，加入0.2% Ⅰ型胶原酶和0.1%透明质酸酶在37℃搅拌消化20分钟，反复消化5次，收集后3次消化的细胞并用α-MEM洗细胞1次，离心后将细胞悬浮于含10% FBS，青、链霉素各100U/ml的α-MEM培养基中接种于培养瓶，置于37℃，5%的CO2的培养箱中培养。24小时后换培养液，以后每隔2天换液1次，待细胞接近汇合时用0.25%胰蛋白酶和0.02% EDTA进行消化，将消化后的细胞悬浮于含10%的FBS的α-MEM中，以2×104/cm2的细胞密度接种于96孔培养板或已置入消毒盖玻片的6孔培养板中培养，以进行免疫组化染色。
三、IL-1β、TNF-α对成骨细胞增殖的影响
, 百拇医药
成骨细胞在96孔培养板中培养24小时，换用含1% FBS的α-MEM培养液。同时试验组分别加入不同浓度的(10U/ml、100U/ml、1000U/ml)IL-1β和TNF-α，对照组加入等体积的α-MEM，继续培养48小时，用MTT法测定成骨细胞增殖，MTT法测定的OD值与增殖细胞数量呈线性关系〔2〕。
成骨细胞培养24小时，换用含1% FBS的α-MEM，并加刺激因素(IL-1β 100U/ml，TNF-α 10U/ml)，在加入刺激因素前2小时加或不加消炎痛(10-6mol/L)，并设空白对照，继续培养48小时，用MTT法测定细胞增殖。
四、c-Fos、c-Jun免疫组化染色
成骨细胞培养24小时后，加IL-1β 100U/ml，TNF-α 10U/ml，继续培养，分别在0、30、60、120、240分钟取出盖玻片(每组接种盖玻片3张)，进行c-Fos、c-Jun的免疫组化染色：1%的多聚甲醛固定10分钟；0.1% Triton X-100 PBS，常温下20分钟；3%的H2O2室温20分钟；10%正常羊血清室温封闭30分钟，吸去血清，加兔抗c-Fos、c-Jun多克隆抗体(稀释度均为1:30)室温过夜；加生物素化羊抗兔(1:100)37℃，40分钟；加辣根酶标记链霉卵白素(1:100)37℃，40分钟；加DAB-H2O2溶液显色，自来水冲洗，双蒸水漂洗。以上各步骤间均用PBS振洗，5分钟×3次。常规脱水、透明、树胶封片。用PBS代替一抗作阴性对照。每张切片随机选取细胞分布均匀的2个高倍镜视野进行测试，每组共选20个细胞，用同济太阳500彩色多媒体图像处理系统，测试着色平均光密度值。
, 百拇医药
五、统计学处理
实验数据采用SAS软件包进行统计分析与处理，结果以
±s表示，组间进行t检验。
结果
一、IL-1β和TNF-α对增殖的影响
IL-1β、TNF-α均可增加成骨细胞数(表1)。用特异性环氧酶抑制剂消炎痛与IL-1β或TNF-α同时处理成骨细胞，不影响IL-1β或TNF-α对成骨细胞增殖的刺激。
表1 MTT法检测IL-1β、TNF-α刺激成骨细胞增殖的OD值(±s)
Tab 1 The OD values of osteoblast proliferation stimulated
, http://www.100md.com
by IL-1β and TNF-α tested with MTT method (±s) 组别
Group
标本数
Number of
samples
成骨细胞增殖OD值
OD value of osteoblast
proliferation
对照组
Control
, 百拇医药
6
0.083±0.011
IL-1β(U/ml)
10
6
0.100±0.012*
100
6
0.147±0.011**
1000
6
0.086±0.013
, 百拇医药
TNF-α(U/ml)
10
6
0.137±0.012**
100
6
0.124±0.015**
1000
6
0.093±0.015
注：与对照组相比 vs control,*P<0.05,**P<0.01
, http://www.100md.com
二、IL-1β和TNF-α对成骨细胞c-Fos、c-Jun的影响
未受刺激及IL-1β、TNF-α刺激不同时间的成骨细胞内均有黄褐色染色颗粒，胞核、胞膜、胞浆均可着色。将染色结果进行图像分析，平均光密度测量显示，IL-1β、TNF-α刺激成骨细胞不同时间时的c-Fos、c-Jun免疫组化染色的平均光密度值均较刺激前增高，差异有显著性意义。两者刺激成骨细胞30分钟时c-Fos即明显增加，峰值在60分钟，120分钟时有所下降；而两者刺激c-Jun 30分钟，60分钟时明显增加，至120分钟出现最大值，此后光密度值略有下降(图1，2)。表明IL-1β、TNF-α刺激成骨细胞c-Fos、c-Jun增加。
(**P<0.01 vs 0 min)
图1 IL-1，TNF刺激成骨细胞c-Fos免疫组化染色半定量(±s)
, http://www.100md.com
Fig 1 The semiquantity study of osteoblast
c-Fos stimulated by IL-1 and TNF (±s)
(**P<0.01 vs 0 min)
图2 IL-1，TNF刺激成骨细胞c-Jun免疫组化染色半定量(±s)
Fig 2 The semiquantity study of immunohistochemical
, http://www.100md.com
staining for osteoblast c-Jun stimulated by IL-1 and TNF (±s)
讨论
成骨细胞不仅决定成骨，同时也调节破骨细胞性骨吸收，是骨代谢的主要功能细胞。骨形成过程主要包括成骨细胞增殖，细胞外基质成熟和矿化等三个阶段，成骨细胞增殖程度在很大程度上决定了最终形成的骨量。本文表明IL-1β和TNF-α均可刺激成骨细胞增殖，实验结果与Frost,Smith等的观察相似〔3，4〕。IL-1和TNF-α刺激成骨细胞产生前列腺素E2(PGE2)、白细胞介素6(IL-6)等细胞因子。已有报道IL-6不影响成骨细胞增殖〔5〕，而PGE2可刺激成骨细胞增殖〔6〕，本实验用特异性环氧酶抑制剂消炎痛阻断成骨细胞产生PGE2，结果显示，消炎痛不能阻断IL-1β、TNF-α对成骨细胞增殖的刺激作用。从而证明IL-1β、TNF-α刺激成骨细胞增殖可能是直接的作用。成骨细胞分泌细胞因子以及直接与破骨细胞前体接触是破骨细胞成熟和活化中必不可少的因素。IL-1和TNF-α不仅增加成骨细胞数量，而且刺激成骨细胞产生促进骨吸收的细胞因子，如PGE2、IL-6等，这些均有利于发挥IL-1和TNF的破骨效应。
, 百拇医药
c-Fos、c-Jun为瞬息基因，在刺激因子作用下，具有在转录水平快速激活的特点。c-Fos、c-Jun原癌基因均属多基因家族成员，与它们同源的有fos B,fra-1,fra-2,Jun B和Jun D。Jun-Jun和Fos-Jun均可形成二聚体，组成转录因子AP-1复合物。体内、外实验及对转基因动物的研究发现Fos、Jun，尤其是c-Fos对骨转换有重要意义。实验表明甲状旁腺激素、前列环素、胰岛素样生长因子、转化生长因子β等均能调节c-Fos和其它早期反应基因表达，同时这些因子又影响成骨细胞的增殖和分化〔7〕。
本实验表明，IL-1β、TNF-α均快速刺激成骨细胞c-Fos、c-Jun增加，刺激高峰在1～2小时出现。有报道显示Fos和Jun相关基因在成骨细胞增殖分化过程中选择性表达，c-Fos、c-Jun在增殖期高表达，而在分化期表达很弱或没有表达。不同的Fos和Jun组成不同的转录因子AP-1，作用于不同阶段的成骨细胞，调控相关基因的转录，如骨钙素、Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶〔8〕。由此可见，c_Fos、c_Jun可调节成骨细胞增殖和分化。另外，c-Fos、c-Jun组成的AP-1还可调节其他细胞系的增殖，分化，转化。抑制c-Fos、c-Jun表达不仅阻断细胞由G0期向G1期转化，而且抑制对数生长期细胞的增殖〔9，10〕。c-Fos，c-Jun在成骨细胞增殖期高表达，与成骨细胞增殖激活相关，且AP-1与组蛋白基因转录有关，这些均表明，c_Fos，c_Jun的改变可以影响成骨细胞增殖〔11〕。
, 百拇医药
Shigemasa实验证明TNFα可诱导M3T3-E1细胞c-Fos、c-Jun的表达，本研究在颅盖骨成骨细胞培养中观察到的结果与之相似〔12〕，并首次对IL-1β诱导成骨细胞c-Fos、c-Jun增加进行报导。同时我们观察到IL-1β、TNF-α对成骨细胞增殖有促进作用，IL-1β、TNF-α可能通过诱导这些早期反应基因而影响成骨细胞的增殖和分化。本研究结果有助于促进IL-1β、TNF-α对骨形成及骨吸收相关基因作用的研究，并为认识IL-1β、TNF-α在骨形成中的作用及机制提供帮助。■
参考文献：
[1]Mundy GR, Boyce BF, Yoneda T, et al. Cytokines and bone remodeling . In: Robert M, et al (eds). Osteoporosis. San Diego: Academic Press, 1996:301-313.
, 百拇医药
[2]Hansen MB, Nielsen SE, Berg K. Re-examination and further development of a precise and rapid dye method for measuring cell growth/cell kill. J Immuno Methods, 1989,119:203-210.
[3]Frost A, Jonsson KB, Nilsson O, et al. Inflammatory cytokines regulate proliferation of cultured human osteoblasts. Acta Orthop Scand, 1997,68:91-96.
[4]Simith DD, Gowen M, Mundy GR. Effects of Interferon-γ and other cytokines on collagen synthesis in fetal rat bone cultures. Endocrinology, 1987,120:2494-2499.
, 百拇医药
[5]Littlewood AJ, Aarden LA, Evans DB, et al. Human osteoblast-like cells do not respond to interleukin-6. J Bone Miner Res, 1991,6:141-148.
[6]Hakcda Y, Yoshino T, Nakatani Y, et al. Prostaglandin E2 stimulates DNA synthesis by a cyclic AMP-independent pathway in osteoblastic clone MC3T3-E1 cells. J Cell Physiol, 1986,28:155-167.
[7]Strong DD, Meniman HL, Landale EC, et al. The effects of insulin-like growth factors and transforming growth factor β on the Jun proto-oncogene family in MC3T3-E1 cells. Calcif Tissue Int, 1994,55:311-315.
, 百拇医药
[8]Mccabe LR, Kockx M, Lian J, et al. Selective expression of fos- and jun-related genes during osteoblast proliferation and differentiation. Exp Cell Res, 1995,218:255-262.
[9]Smith MJ, Prochownik EV. Inhibition of c-jun causes reversible proliferative arrest and withdrawl from the cell cycle. Blood, 1992,79:2107-2115.
[10]Nishikura K, Murra JM. Antisense RNA of protooncogene c-fos blocks renewed growth of quiescent 3T3 cells. Mol Cell Biol, 1987,7:639-649.
, http://www.100md.com
[11]Ent F, Wijnen A, Last TJ, et al. Concerted control of multiple histone promotor factors during cell density inhitition of proliferation in osteosarcoma cells: reciprocal regulation of cell cycle-controlled and bone-related genes. Cancer Res, 1993,53:2399-2409.
[12]Hanazawa S, Takeshita A, Amano S, et al. Tumor necrosis factor α induces expression of monocyte chemoattractant JE via fos and jun genes in clonal osteoblastic MC3T3-E1 cells. J Biol Chem, 1993,268:9526-9532.
收稿日期：1998-10-27, http://www.100md.com
单位：
关键词：
中华内分泌代谢杂志000113 摘 要：目的 探讨IL-1β、TNF-α对成骨细胞增殖及c-Fos、c-Jun的影响。方法 采用阶段性酶消化法分离培养新生大鼠颅盖骨成骨细胞，用MTT法观察成骨细胞增殖，用免疫组化法结合计算机图像处理系统检测成骨细胞c-Fos、c-Jun。结果 IL-1β和TNF-α均能刺激成骨细胞增殖，此作用不被消炎痛所阻断。用IL-1β和TNF-α刺激成骨细胞30分钟时c-Fos，c-Jun即增加；c-Fos在60分钟，c-Jun在120分钟分别达到最高值，随后有所下降。结论 IL-1β和TNF-α可以直接刺激大鼠颅盖骨成骨细胞增殖及诱导c-Fos、c-Jun增加。
Effects of interleukin-1β and tumor necrosis factor-α on the proliferation of osteoblasts in vitro
, 百拇医药
TONG Anli ZHANG Che CHEN Lulu et al
(Department of Endocrinology,Union Hospital,Tongji Medical University,Wuhan 430022)
Abstract：Objective To determine the effects of IL-1β and TNF-α on the proliferation and c-Fos, c-Jun of osteoblasts in vitro. Methods Osteoblast cells from rat calvaria were isolated by sequential enzymatic digestion. With 48 hours treatment of various concentration IL-1β and TNF-α, the proliferation of osteoblasts was measured by tetrazolium salt (MTT) method, and c-Fos and c-Jun of osteoblasts with the treatment of IL-1β and TNF-α for various durations were detected by the immunohistochemistry combined with computer-based image analysis method. Results Both IL-1β and TNF_α were able to stimulate osteoblast proliferation. Osteoblasts were preincubated by indomethacin for 2 hours, and then treated with IL-1β (100U/ml) or TNF-α(10U/ml) for 48 hours. The results showed that indomethacin could not block the osteoblast proliferation effect induced by IL-1β or TNF-α. Meanwhile, c-Fos and c-Jun of osteoblasts increased at 30 min after the stimulation of IL-1β and TNF-α, with a maximum at 60 min and 120 min respectively, and decreased afterward. Conclusion IL-1β and TNF-α are able to directly stimulate rat calvaria osteoblast proliferation, and c-Fos and c-Jun of osteoblasts increase rapidly, which probably mediated the effect of IL-1β and TNF_α on osteoblast proliferation.
, 百拇医药
Key words：Interleukin-1; Tumor necrosis factor; Osteoblasts; Proto-oncogene proteins c-fos; Proto-oncogene proteins c-jun▲
近年来，骨髓微环境中的细胞因子在骨代谢调节及骨质疏松发生发展中的作用日益受到重视。白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)是骨代谢调节因子，对骨吸收影响的研究已有很多报道，被认为是强有力的骨吸收刺激剂〔1〕，但目前它们对成骨细胞的作用机制尚不很清楚。本文采用新生大鼠颅盖骨分离培养成骨细胞，在体外研究IL-1β、TNF-α对成骨细胞的增殖及c-Fos、c-Jun的影响。
材料和方法
一、主要试剂
重组人IL-1β(rhIL-1β)、重组人TNF-α(rhTNF-α)购自军事医学科学院(生物活性均为107 U/mg蛋白质)，c-Fos、c-Jun抗体购于Santa Cruz公司，免疫组化SP试剂盒购于北京中山生物技术有限公司，α-MEM培养基、胎牛血清(FBS)购于GIBCO公司。
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二、成骨细胞分离及培养
出生24小时的Sprague-Dawley大鼠被断头处死后于无菌操作下取出颅盖骨，剥离去除软组织与骨膜，用无血清α-MEM培养基洗两次后，将其剪碎，加入0.2% Ⅰ型胶原酶和0.1%透明质酸酶在37℃搅拌消化20分钟，反复消化5次，收集后3次消化的细胞并用α-MEM洗细胞1次，离心后将细胞悬浮于含10% FBS，青、链霉素各100U/ml的α-MEM培养基中接种于培养瓶，置于37℃，5%的CO2的培养箱中培养。24小时后换培养液，以后每隔2天换液1次，待细胞接近汇合时用0.25%胰蛋白酶和0.02% EDTA进行消化，将消化后的细胞悬浮于含10%的FBS的α-MEM中，以2×104/cm2的细胞密度接种于96孔培养板或已置入消毒盖玻片的6孔培养板中培养，以进行免疫组化染色。
三、IL-1β、TNF-α对成骨细胞增殖的影响
, 百拇医药
成骨细胞在96孔培养板中培养24小时，换用含1% FBS的α-MEM培养液。同时试验组分别加入不同浓度的(10U/ml、100U/ml、1000U/ml)IL-1β和TNF-α，对照组加入等体积的α-MEM，继续培养48小时，用MTT法测定成骨细胞增殖，MTT法测定的OD值与增殖细胞数量呈线性关系〔2〕。
成骨细胞培养24小时，换用含1% FBS的α-MEM，并加刺激因素(IL-1β 100U/ml，TNF-α 10U/ml)，在加入刺激因素前2小时加或不加消炎痛(10-6mol/L)，并设空白对照，继续培养48小时，用MTT法测定细胞增殖。
四、c-Fos、c-Jun免疫组化染色
成骨细胞培养24小时后，加IL-1β 100U/ml，TNF-α 10U/ml，继续培养，分别在0、30、60、120、240分钟取出盖玻片(每组接种盖玻片3张)，进行c-Fos、c-Jun的免疫组化染色：1%的多聚甲醛固定10分钟；0.1% Triton X-100 PBS，常温下20分钟；3%的H2O2室温20分钟；10%正常羊血清室温封闭30分钟，吸去血清，加兔抗c-Fos、c-Jun多克隆抗体(稀释度均为1:30)室温过夜；加生物素化羊抗兔(1:100)37℃，40分钟；加辣根酶标记链霉卵白素(1:100)37℃，40分钟；加DAB-H2O2溶液显色，自来水冲洗，双蒸水漂洗。以上各步骤间均用PBS振洗，5分钟×3次。常规脱水、透明、树胶封片。用PBS代替一抗作阴性对照。每张切片随机选取细胞分布均匀的2个高倍镜视野进行测试，每组共选20个细胞，用同济太阳500彩色多媒体图像处理系统，测试着色平均光密度值。
, 百拇医药
五、统计学处理
实验数据采用SAS软件包进行统计分析与处理，结果以
±s表示，组间进行t检验。结果
一、IL-1β和TNF-α对增殖的影响
IL-1β、TNF-α均可增加成骨细胞数(表1)。用特异性环氧酶抑制剂消炎痛与IL-1β或TNF-α同时处理成骨细胞，不影响IL-1β或TNF-α对成骨细胞增殖的刺激。
表1 MTT法检测IL-1β、TNF-α刺激成骨细胞增殖的OD值(
±s)Tab 1 The OD values of osteoblast proliferation stimulated
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by IL-1β and TNF-α tested with MTT method (
±s) 组别Group
标本数
Number of
samples
成骨细胞增殖OD值
OD value of osteoblast
proliferation
对照组
Control
, 百拇医药
6
0.083±0.011
IL-1β(U/ml)
10
6
0.100±0.012*
100
6
0.147±0.011**
1000
6
0.086±0.013
, 百拇医药
TNF-α(U/ml)
10
6
0.137±0.012**
100
6
0.124±0.015**
1000
6
0.093±0.015
注：与对照组相比 vs control,*P<0.05,**P<0.01
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二、IL-1β和TNF-α对成骨细胞c-Fos、c-Jun的影响
未受刺激及IL-1β、TNF-α刺激不同时间的成骨细胞内均有黄褐色染色颗粒，胞核、胞膜、胞浆均可着色。将染色结果进行图像分析，平均光密度测量显示，IL-1β、TNF-α刺激成骨细胞不同时间时的c-Fos、c-Jun免疫组化染色的平均光密度值均较刺激前增高，差异有显著性意义。两者刺激成骨细胞30分钟时c-Fos即明显增加，峰值在60分钟，120分钟时有所下降；而两者刺激c-Jun 30分钟，60分钟时明显增加，至120分钟出现最大值，此后光密度值略有下降(图1，2)。表明IL-1β、TNF-α刺激成骨细胞c-Fos、c-Jun增加。
(**P<0.01 vs 0 min)
图1 IL-1，TNF刺激成骨细胞c-Fos免疫组化染色半定量(
±s), http://www.100md.com
Fig 1 The semiquantity study of osteoblast
c-Fos stimulated by IL-1 and TNF (
±s)(**P<0.01 vs 0 min)
图2 IL-1，TNF刺激成骨细胞c-Jun免疫组化染色半定量(
±s)Fig 2 The semiquantity study of immunohistochemical
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staining for osteoblast c-Jun stimulated by IL-1 and TNF (
±s)讨论
成骨细胞不仅决定成骨，同时也调节破骨细胞性骨吸收，是骨代谢的主要功能细胞。骨形成过程主要包括成骨细胞增殖，细胞外基质成熟和矿化等三个阶段，成骨细胞增殖程度在很大程度上决定了最终形成的骨量。本文表明IL-1β和TNF-α均可刺激成骨细胞增殖，实验结果与Frost,Smith等的观察相似〔3，4〕。IL-1和TNF-α刺激成骨细胞产生前列腺素E2(PGE2)、白细胞介素6(IL-6)等细胞因子。已有报道IL-6不影响成骨细胞增殖〔5〕，而PGE2可刺激成骨细胞增殖〔6〕，本实验用特异性环氧酶抑制剂消炎痛阻断成骨细胞产生PGE2，结果显示，消炎痛不能阻断IL-1β、TNF-α对成骨细胞增殖的刺激作用。从而证明IL-1β、TNF-α刺激成骨细胞增殖可能是直接的作用。成骨细胞分泌细胞因子以及直接与破骨细胞前体接触是破骨细胞成熟和活化中必不可少的因素。IL-1和TNF-α不仅增加成骨细胞数量，而且刺激成骨细胞产生促进骨吸收的细胞因子，如PGE2、IL-6等，这些均有利于发挥IL-1和TNF的破骨效应。
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c-Fos、c-Jun为瞬息基因，在刺激因子作用下，具有在转录水平快速激活的特点。c-Fos、c-Jun原癌基因均属多基因家族成员，与它们同源的有fos B,fra-1,fra-2,Jun B和Jun D。Jun-Jun和Fos-Jun均可形成二聚体，组成转录因子AP-1复合物。体内、外实验及对转基因动物的研究发现Fos、Jun，尤其是c-Fos对骨转换有重要意义。实验表明甲状旁腺激素、前列环素、胰岛素样生长因子、转化生长因子β等均能调节c-Fos和其它早期反应基因表达，同时这些因子又影响成骨细胞的增殖和分化〔7〕。
本实验表明，IL-1β、TNF-α均快速刺激成骨细胞c-Fos、c-Jun增加，刺激高峰在1～2小时出现。有报道显示Fos和Jun相关基因在成骨细胞增殖分化过程中选择性表达，c-Fos、c-Jun在增殖期高表达，而在分化期表达很弱或没有表达。不同的Fos和Jun组成不同的转录因子AP-1，作用于不同阶段的成骨细胞，调控相关基因的转录，如骨钙素、Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶〔8〕。由此可见，c_Fos、c_Jun可调节成骨细胞增殖和分化。另外，c-Fos、c-Jun组成的AP-1还可调节其他细胞系的增殖，分化，转化。抑制c-Fos、c-Jun表达不仅阻断细胞由G0期向G1期转化，而且抑制对数生长期细胞的增殖〔9，10〕。c-Fos，c-Jun在成骨细胞增殖期高表达，与成骨细胞增殖激活相关，且AP-1与组蛋白基因转录有关，这些均表明，c_Fos，c_Jun的改变可以影响成骨细胞增殖〔11〕。
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Shigemasa实验证明TNFα可诱导M3T3-E1细胞c-Fos、c-Jun的表达，本研究在颅盖骨成骨细胞培养中观察到的结果与之相似〔12〕，并首次对IL-1β诱导成骨细胞c-Fos、c-Jun增加进行报导。同时我们观察到IL-1β、TNF-α对成骨细胞增殖有促进作用，IL-1β、TNF-α可能通过诱导这些早期反应基因而影响成骨细胞的增殖和分化。本研究结果有助于促进IL-1β、TNF-α对骨形成及骨吸收相关基因作用的研究，并为认识IL-1β、TNF-α在骨形成中的作用及机制提供帮助。■
参考文献：
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收稿日期：1998-10-27, http://www.100md.com