asporin基因研究进展

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1、万方数据虽堡量型堂盘查!!!!生!旦箜i!鲞箜!塑!坐!!!!!!塑：坚!z!!!!!!!：∑!!：!!：堕!：!Asporin基因研究进展朱伦庆戴进史冬泉蒋青摘要Asporin基因是一种细胞外基质蛋白，属于富含亮氨酸重复序列的小分子蛋白多糖家族。近年生物遗传学研究证实Asporin基因可通过与生长因子相互作用而影响骨与软骨的形成与分化，与骨关节炎、类风湿关节炎及腰椎间盘退变等骨关节疾病相关。该文就Asporin基因的结构、表达、与生长因子的相互作用及与骨关节疾病的相关性等作一综述。关键词Asporin；转化生长因子一t3；D-重复序

2、列；骨关节疾病Asporin是一种新的细胞外基质蛋白，归属于富含亮氨酸重复序列的小分子蛋白多糖(SI。RP)家族¨‘2]。SLRP是富含亮氨酸重复序列(LRR)蛋白超家族的细胞外基质蛋白亚群[3“]。LRR蛋白通常由富含亮氨酸保守位点的20～30个氨基酸残基(LX-X-I，X-L／I-X-X_N_X-L／I)组成。SLRP中心区域包含6～10个LRR，其家族成员主要有核心蛋白聚糖、双链蛋白聚糖、纤调蛋白聚糖和光蛋白聚糖等。人类Asporin的结构与核心蛋白聚糖、双链蛋白聚糖等有近70％的相似性，因而得名[1]。A。sporin与它们的

3、主要区别为：①Asporin的N末端有独特的可重复的天冬氨酸残基(即胁重复序列)；②Asporin不包含氨基葡聚糖连接装置所必须的甘氨酸一丝氨酸二肽序列，因此从严格意义上讲并不能算是蛋白多糖b]。1Asporin基因及表达Asporin基因位于人染色体9q31．1～32，长约26kb，包含8个外显子，编码含380个氨基酸残基的蛋白，其中包含1条由14个氨基酸残基组成的信号肽，1条由18个氨基酸残基组成的前肽，4个N末端半胱氨酸残基(C-X3-(2-X-CX6-C)，10个I。RR及2个C末端半胱氨酸残基L2]。不同物种的I．RR非常相

4、似，但D重复序列不同。它在高等生物进化后才出现，人类和类人猿具有AsporinD-重复序列，而猕候、蜘蛛猴等却缺少此序列[5]。在小鼠胚胎期，AsporinmRNA在上颌骨、下颌骨、椎骨及长骨软骨膜中有表达，而在关节软骨和生长板软骨中无表达[1’60；双链蛋白聚糖具有与Asporin基因相似的表达模式，在椎骨、肋骨及后下肢长骨软骨膜中有表达；核心蛋白聚糖只在小鼠舌和皮下肌肌束外周包被的肌膜中有表达[7-9]。这3种基因在组织中的表达分布及它们相似的结构和功能提示，SI。RP家族成员在结缔组织分化发育过程中有着相同的作用。小鼠出生后As

5、porin基因表达模式与胚胎期表达模式相似，8周小鼠Asporin基因主要在膝关节骨膜、筋膜及肌腱中表达，而在关节软骨和生长板软骨中没有表达L6]。人类AsporinmRNA在许多基金项目：南京市科技计划(200603001)作者单位：210008，南京大学附属鼓楼医院关节中心·155·组织中均有表达，在主动脉、子宫、心脏、肝及骨关节炎患者关节软骨中表达较高乜J，但在正常关节软骨中几乎未见表达，只在关节软骨和生长板软骨分离界面上有表达[1们。有学者[1h121研究发现，Asporin基冈在牙周韧带中表达显著，因此又称之为牙周韧带相关蛋

6、白一1(PI，AP-1)。牙周韧带连接牙根和牙槽骨，可为牙周组织提供营养，保持其内环境稳定，促进牙周组织修复。Nakamura等f13]经牙周韧带成纤维细胞表达研究发现，Asporin是人牙周韧带中表达最丰富的基因之一。体外试验发现，Asporin基因的表达随着骨和软骨细胞的分化而发生变化。有研究[14]发现，在小鼠畸胎瘤体外软骨形成模型中加入胰岛素和胰岛素样生长因子(IGF)一l诱导ATIX；5细胞系发生软骨分化，可替代体内正常的软骨分化过程；在此分化过程中，Asporin基因表达下降。但在牙周韧带细胞中，Asporin基因表达一般

7、保持恒定，只有在牙周韧带细胞分化为Gegenbaur细胞或成牙骨质细胞等矿化组织形成细胞时表达才增强u¨。这些研究表明，Asporin基因在骨和软骨组织分化过程中具有重要作用。2生长因子与Asporin基因相互作用2．1生长因子对Asporin基因表达的调控在人类和小鼠模型中，转化生长因子(TGF)一fil对双链蛋白聚糖和核心蛋白聚糖等SLRP家族成员具有重要的调控作用，通常可诱导双链蛋白聚糖表达，抑制核心蛋白聚糖表达n“孔16j。近期研究¨一发现，TGF-t3可诱导AsporinmRNA在软骨形成细胞和非软骨形成细胞中的表达，且TG

8、F-p的3种亚型TGF-fll、TGF-陧和TGF-p具有相似的诱导作用。属于TGF-t3超家族成员的骨形态发生蛋白(BMP)一2也可诱导Asporin基因表达，而成纤维细胞生长因子(FGF)一2则抑制Asporin基因