Preview

Медицинский вестник Юга России

Расширенный поиск

Роль цитокинов в ремоделировании костной ткани и патогенезе постменопаузального остеопороза

https://doi.org/10.21886/2219-8075-2020-11-2-6-18

Полный текст:

Аннотация

Около 20 лет назад была обозначена новая область научных знаний – остеоиммунология, которая изучает закономерности взаимодействия иммунной и костной систем в норме и патологии. Достижения остеоиммунологии кардинально изменили наши представления о патогенезе заболеваний скелета человека, в том числе остеопороза. В настоящем обзоре литературы представлена ключевая роль цитокинов в процессах ремоделирования костной ткани в физиологических и патологических условиях. Подробно освещены вопросы взаимодействия посредством цитокинов остеобластов и остеокластов в процессе ремоделирования костной ткани. Охарактеризовано решающее значение увеличенной продукции провоспалительных цитокинов иммунокомпетентными клетками в развитии постменопаузального остеопороза. При подготовке статьи осуществлялся системный поиск литературы по базам данных Pubmed, Scopus, Web of Science, MedLine, eLIBRARY.RU и др.

Об авторах

Г. А. Игнатенко
Донецкий национальный медицинский университет имени М. Горького
Украина

Игнатенко Григорий Анатольевич, д.м.н., профессор, заведующий кафедрой пропедевтической и внутренней медицины

Донецк, ДНР



И. Г. Немсадзе
Донецкий национальный медицинский университет им. М.Горького
Украина

Немсадзе Илона Гурамовна, ассистент кафедры акушерства и гинекологии

Донецк, ДНР



Е. Д. Мирович
Донецкий национальный медицинский университет им. М.Горького
Украина

Мирович Евгений Давидович, д.м.н., профессор кафедры акушерства и гинекологии

Донецк, ДНР



А. В. Чурилов
Донецкий национальный медицинский университет имени М. Горького
Украина

Чурилов Андрей Викторович,  д.м.н., профессор, заведующий кафедрой акушерства и гинекологии

Донецк, ДНР



Э. А. Майлян
Донецкий национальный медицинский университет имени М. Горького
Украина

Майлян Эдуард Апетнакович, д.м.н., профессор кафедры клинической иммунологии, аллергологии и эндокринологии

Донецк, ДНР



А. Э. Глазков
Симферопольский клинический родильный дом № 2
Россия

Глазков Илья Сергеевич, д.м.н., главный врач

Симферополь



З. С. Румянцева
Медицинская академия имени С.И. Георгиевского
Россия

Румянцева Зоя Сергеевна, к.м.н., заведующая кафедрой акушерства, гинекологии и перинатологии №1

Симферополь



Список литературы

1. Horton J.E., Raisz L.G., Simmons H.A., Oppenheim J.J., Mergenhagen S.E. Bone resorbing activity in supernatant fl uid from cultured human peripheral blood leukocytes // Science. – 1972. – V.177. – P.793-795. https://doi.org/10.1126/science.177.4051.793

2. Chen X., Wang Z., Duan N., Zhu G., Schwarz E.M., Xie C. Osteoblast-osteoclast interactions // Connect Tissue Res. – 2018. – V.59, №2. – Р.99-107. https://doi.org/10.1080/03008207.2017.1290085

3. Arron J.R., Choi Y. Bone versus immune system // Nature. – 2000. – V.408. – Р.535-536. https://doi.org/10.1038/35046196

4. Ginaldi L., De Martinis M. Osteoimmunology and Beyond // Curr. Med. Chem. – 2016. – V.23, №33. – Р.3754-3774. https://doi.org/10.2174/0929867323666160907162546

5. Liu H., Luo T., Tan J., Li M., Guo J. Osteoimmunology’ Offers New Perspectives for the Treatment of Pathological Bone Loss // Curr Pharm Des. – 2017. – V.23, №41. – Р. 6272-6278. https://doi.org/10.2174/1381612823666170511124459

6. Srivastava R.K., Dar H.Y., Mishra P.K. Immunoporosis: Immunology of Osteoporosis-Role of T Cells // Front Immunol. – 2018. – V.9. – Р.657. https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.00657

7. Hu L., Yin C., Zhao F., Ali A., Ma J., Qian A. Mesenchymal Stem Cells: Cell Fate Decision to Osteoblast or Adipocyte and Application in Osteoporosis Treatment // Int J Mol Sci. – 2018. – V.19, №2. – Р.360. https://doi.org/10.3390/ijms19020360

8. Chen Q., Shou P., Zheng C., Jiang M., Cao G. et al. Fate decision of mesenchymal stem cells: adipocytes or osteoblasts? // Cell Death Diff er. – 2016. – V.23, №7. – P.1128-1139. https://doi.org/10.1038/cdd.2015.168

9. Guder C., Gravius S., Burger C., Wirtz D.C., Schildberg F.A. Osteoimmunology: A Current Update of the Interplay Between Bone and the Immune System // Front Immunol. – 2020. – V.11. – P.58. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.00058

10. Ono T., Takayanagi H. Osteoimmunology in bone fracture healing // Curr Osteoporos Rep. – 2017. – V.15, №4. – P.367-375. https://doi.org/10.1007/s11914-017-0381-0

11. Gong L., Zhao Y., Zhang Y., Ruan Z. The macrophage polarization regulates MSC osteoblast differentiation in vitro // Ann Clin Lab Sci. – 2016. – V.46, №1. – P.65-71. PMID: 26927345

12. Han L., Wang B., Wang R., Gong S., Chen G., Xu W. The shift in the balance between osteoblastogenesis and adipogenesis of mesenchymal stem cells mediated by glucocorticoid receptor // Stem Cell Res Ther. – 2019. – V.10, №1. – P.377. https://doi.org/10.1186/s13287-019-1498-0

13. Vallés G., Bensiamar F., Maestro-Paramio L., García-Rey E., Vilaboa N., Saldaña L. Influence of inflammatory conditions provided by macrophages on osteogenic ability of mesenchymal stem cells // Stem Cell Res Ther. – 2020. – V.11, №1. – P.57. https://doi.org/10.1186/s13287-020-1578-1

14. Поворознюк В.В., Резниченко Н.А., Майлян Э.А. Регуляция эстрогенами ремоделирования костной ткани // Репродуктивная эндокринология. – 2014. – T.15, №1. – С.14-18.

15. Майлян Э.А. Регуляция витамином D метаболизма костной ткани // Медицинский вестник Юга России. – 2017. – T.8, №1. – C.12-20. https://doi.org/10.21886/2219-8075-2017-1-12-20

16. Майлян Э.А. Современные представления об этиологии и патогенезе постменопаузального остеопороза // Проблемы остеологии. – 2015. – T.18, №2. – С.3-11.

17. Han Y., You X., Xing W., Zhang Z., Zou W. Paracrine and endocrine actions of bone-the functions of secretory proteins from osteoblasts, osteocytes, and osteoclasts // Bone Res. – 2018. – №6. – P.16. https://doi.org/10.1038/s41413-018-0019-6

18. Kenkre J.S., Bassett J. The bone remodelling cycle // Ann Clin Biochem. – 2018. – V.55, №3. – P. 308-327. https://doi.org/10.1177/0004563218759371

19. Yuan F.L., Wu Q.Y., Miao Z.N., Xu M.H., Xu R.S. et al. Osteoclast-Derived Extracellular Vesicles: Novel Regulators of Osteoclastogenesis and Osteoclast-Osteoblasts Communication in Bone Remodeling // Front Physiol. – 2018 . – V.9. – P.628. https://doi.org/10.3389/fphys.2018.00628

20. Matsuoka K., Park K.A., Ito M., Ikeda K, Takeshita S. Osteoclast-derived complement component 3a stimulates osteoblast diff erentiation // J Bone Miner Res. – 2014. – V.29, №7. – P.1522-1530. https://doi.org/10.1002/jbmr.2187

21. Wang L., Liu S., Zhao Y., Liu D., Liu Y. et al. Osteoblastinduced osteoclast apoptosis by fas ligand/FAS pathway is required for maintenance of bone mass // Cell Death Differ. – 2015. – V.22, №10. – Р.1654-1664. https://doi.org/10.1038/cdd.2015.14

22. Delgado-Calle J., Sato A.Y., Bellido T. Role and mechanism of action of sclerostin in bone // Bone. – 2017. – V.96. – P.29-37. https://doi.org/10.1016/j.bone.2016.10.007

23. Ota K., Quint P., Ruan M., Pederson L., Westendorf J.J. et al. Sclerostin is expressed in osteoclasts from aged mice and reduces osteoclast-mediated stimulation of mineralization // J Cell Biochem. – 2013. – V.114, №8. – P.1901-1907. https://doi.org/10.1002/jcb.24537

24. Ignatius A., Schoengraf P., Kreja L., Liedert A., Recknagel S. et al. Complement C3a and C5a modulate osteoclast formation and inflammatory response of osteoblasts in synergism with IL-1β // J Cell Biochem. – 2011. – V.112, №9. – P.2594-2605. https://doi.org/10.1002/jcb.23186

25. Meshcheryakova A., Mechtcheriakova D., Pietschmann P. Sphingosine 1-phosphate signaling in bone remodeling: multifaceted roles and therapeutic potential // Expert Opin Ther Targets. – 2017. – V.21, №7. – P.725-737. https://doi.org/10.1080/14728222.2017.1332180

26. Kim B.J., Lee Y.S., Lee S.Y., Baek W.Y., Choi Y.J. et al. Osteoclast-secreted SLIT3 coordinates bone resorption and formation // J Clin Invest. – 2018. – V.128, №4. – P.1429-1441. https://doi.org/10.1172/JCI91086

27. Kim B.J., Koh J.M. Coupling factors involved in preserving bone balance // Cell Mol Life Sci. – 2019. – V.76, №7. – P.1243-1253. https://doi.org/10.1007/s00018-018-2981-y

28. Поворознюк В.В., Резниченко Н.А., Майлян Э.А. Роль иммунных факторов в патогенезе постменопаузального остеопороза // Проблемы остеологии. – 2013. – Т.16, №3. – С.3-7.

29. Weitzmann M.N., Pacifi ci R. Estrogen defi ciency and bone loss: an inflammatory tale // J. Clin. Invest. – 2006. – V.116, №5. – P.1186-1194. https://doi.org/10.1172/JCI28550

30. Ono T., Nakashima T. Recent advances in osteoclast biology // Histochem Cell Biol. – 2018. – V.149, №4. – P.325-341. https://doi.org/10.1007/s00418-018-1636-2

31. Ono T., Hayashi M., Sasaki F., Nakashima T. RANKL biology: bone metabolism, the immune system, and beyond // Infl amm Regen. – 2020. – V.40. – P.2. https://doi.org/10.1186/s41232-019-0111-3

32. Boyce B.F., Xiu Y., Li J., Xing L., Yao Z. NF-κB-Mediated Regulation of Osteoclastogenesis // Endocrinol Metab (Seoul). – 2015. – V.30, №1. – Р.35-44. https://doi.org/10.3803/EnM.2015.30.1.35

33. Phetfong J., Sanvoranart T., Nartprayut K., Nimsanor N., Seenprachawong K. et al. Osteoporosis: the current status of mesenchymal stem cell-based therapy // Cell Mol Biol Lett. – 2016. – V.21. – P.12. https://doi.org/10.1186/s11658-016-0013-1

34. Amarasekara D.S., Yun H., Kim S., Lee N., Kim H., Rho J. Regulation of Osteoclast Diff erentiation by Cytokine Networks // Immune Netw. – 2018. – V.18, №1. – Р.8. https://doi.org/10.4110/in.2018.18.e8

35. Weitzmann M.N. Bone and the Immune System // Toxicol Pathol. – 2017. – V.45, №7. – Р.911-924. https://doi.org/10.1177/0192623317735316

36. Okamoto K., Nakashima T., Shinohara M., Negishi-Koga T., Komatsu N. et al. Osteoimmunology: The Conceptual Framework Unifying the Immune and Skeletal Systems // Physiol Rev. – 2017. – V.97, №4. – Р.1295-1349. https://doi.org/10.1152/physrev.00036.2016

37. Tobeiha M., Moghadasian M.H., Amin N., Jafarnejad S. Pathway: A Mechanism Involved in Exercise-Induced Bone Remodeling // Biomed Res Int. – 2020. – V.2020. – Р.6910312. https://doi.org/10.1155/2020/6910312

38. Li Y., Toraldo G., Li A., Yang X., Zhang H. et al. B cells and T cells are critical for the preservation of bone homeostasis and attainment of peak bone mass in vivo // Blood. – 2007. – V.109, №9. – Р.3839-3848. https://doi.org/10.1182/blood-2006-07-037994

39. Jung S.M., Kim K.W., Yang C.W., Park S.H., Ju J.H. Cytokine-mediated bone destruction in rheumatoid arthritis // J Immunol Res. – 2014. – V.2014. – Р.263625. https://doi.org/10.1155/2014/263625

40. Brincat S.D., Borg M., Camilleri G., Calleja-Agius J. The role of cytokines in postmenopausal osteoporosis // Minerva Ginecol. – 2014. – V.66, №4. – Р.391-407.PMID: 25020058

41. Dar H.Y., Azam Z., Anupam R., Mondal R.K., Srivastava R.K. Osteoimmunology: The Nexus between bone and immune system // Front Biosci (Landmark Ed). – 2018. – V.23. – Р.464-492. https://doi.org/10.2741/4600

42. Kany S., Vollrath J.T., Relja B. Cytokines in inflammatory Disease // Int J Mol Sci. – 2019. – V.20, №23. – Р.6008. https://doi.org/10.3390/ijms20236008

43. De Martinis M., Sirufo M.M., Suppa M., Ginaldi L. IL-33/IL-31 Axis in Osteoporosis // Int J Mol Sci. – 2020. – V.21, №4. – Р.1239. https://doi.org/10.3390/ijms21041239

44. Park-Min K.H. Mechanisms involved in normal and pathological osteoclastogenesis // Cell Mol Life Sci. – 2018. – V.75, №14. – Р.2519-2528. https://doi.org/10.1007/s00018-018-2817-9


Для цитирования:


Игнатенко Г.А., Немсадзе И.Г., Мирович Е.Д., Чурилов А.В., Майлян Э.А., Глазков А.Э., Румянцева З.С. Роль цитокинов в ремоделировании костной ткани и патогенезе постменопаузального остеопороза. Медицинский вестник Юга России. 2020;11(2):6-18. https://doi.org/10.21886/2219-8075-2020-11-2-6-18

For citation:


Ignatenko G.A., Nemsadze I.G., Mirovich E.D., Churilov A.V., Maylyan E.A., Glazkov I.S., Rumyantceva Z.S. The role of cytokines in bone remodeling and the pathogenesis of postmenopausal osteoporosis. Medical Herald of the South of Russia. 2020;11(2):6-18. (In Russ.) https://doi.org/10.21886/2219-8075-2020-11-2-6-18

Просмотров: 110


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2219-8075 (Print)
ISSN 2618-7876 (Online)