骨的非胶原蛋白

骨钙素和骨涎蛋白为骨特异性蛋白

骨基质由胶原蛋白和非胶原蛋白(noncollagen protein)两类蛋白组成。骨胶原蛋白主要为Ⅰ型胶原蛋白,非胶原蛋白主要有骨钙素(osteocalcin,BGP)、骨涎蛋白(bone sialoprotein,BSP)、骨桥素(osteopontin)、骨连蛋白(osteonectin)等,其中BGP和BSP为骨特异性蛋白,其他蛋白也存在于非骨组织中,BGP主要功能是抑制过度矿化,BSP和骨桥素含精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(arginine-glycine-aspartate,RGD)序列(主要与细胞黏附)和多聚酸性氨基酸(poly-acidic amino acid),BSP存在于骨形成部位,骨桥素与破骨细胞的骨表面接触有关。

ECM中的一些非胶原蛋白对骨形成和基质矿化具有不同的调节作用。在骨成熟和骨重建的各个阶段中,非胶原蛋白的含量和相互比例有明显变化。类骨质较多时,富含酪氨酸的基质蛋白(TRAMP)及BSP增多,而随着矿化的继续,骨盐相关蛋白(如BSP、osteopontin、α-2HS-糖蛋白、骨钙素等)亦增加,而分泌酸性富含半胱氨酸的蛋白(SPARC)和骨连蛋白则下降。

细胞外基质调节骨构塑和骨重建

骨基质(ECM)的特异性主要由非胶原基质蛋白决定。胶原的合成、分泌和水解除与上述的MMPs/TIMPs系统有关外,还与其他一些非胶原蛋白(酶)有关。这些非胶原蛋白的功能尚未完全阐明,新的非骨胶原蛋白(或多肽、或糖肽)被不断发现。它们的作用可能是:

  1. 作为ECM的结构成分,维持骨组织的结构完整和正常功能;
  2. 作为信息传递的载体或中介物,通过易位、磷酸化、聚合或分解等方式传递代谢信息;
  3. 参与骨微环境的调节有利于正常代谢所需的局部环境的稳定;
  4. 调节骨矿化和骨吸收过程。(廖乐乐 袁凌青)

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