許周媚 王清輝 查旋 徐道華,2 *

1. 廣東醫(yī)科大學(xué)藥理學(xué)教研室，廣東 東莞 523808 2. 廣東醫(yī)科大學(xué)中藥與新藥研究所，廣東 東莞 523808

骨質(zhì)疏松癥是一種以骨量減少、骨顯微結(jié)構(gòu)退化為特征，致使骨脆性增加、易于發(fā)生骨折的一種全身性骨骼疾病。其病理機(jī)制主要是成骨細(xì)胞的骨形成能力下降，成脂分化增強(qiáng)，破骨細(xì)胞的骨吸收活動(dòng)增強(qiáng)，導(dǎo)致骨代謝平衡被打破，由此產(chǎn)生一系列的骨質(zhì)疏松癥狀。 Hedgehog家族是一組分泌性的信號(hào)蛋白，最早在1980年從果蠅體內(nèi)發(fā)現(xiàn)并分離得到，因Hedgehog的突變可使果蠅胚胎發(fā)育成毛團(tuán)狀，酷似刺猬，故稱為刺猬基因[1]。在哺乳動(dòng)物體內(nèi)有3種同源Hedgehog信號(hào)，Shh在Hedgehog家族中表達(dá)最廣泛，與細(xì)胞在肢體、體節(jié)、神經(jīng)管發(fā)育中的分化建立有關(guān)[2]，與多種器官如腦、脊髄、肺臟、毛發(fā)、眼、頜面、牙和四肢等的形態(tài)形成有關(guān)，與腫瘤發(fā)生也有關(guān)系[3-6]。研究證明，隨著衰老進(jìn)程的推進(jìn)，骨骼中Shh信號(hào)表達(dá)水平也降低，Shh信號(hào)通路在骨質(zhì)疏松發(fā)病過(guò)程中具有重要作用[7]。因此，本文擬對(duì)Shh信號(hào)通路與骨代謝的關(guān)系進(jìn)行綜述，為Shh信號(hào)通路在骨質(zhì)疏松癥防治藥物的研發(fā)提供理論依據(jù)。

1 Sonic hedgehog 信號(hào)通路發(fā)生和轉(zhuǎn)導(dǎo)

1.1 Sonic hedgehog 蛋白的自動(dòng)修飾

Shh蛋白是Shh信號(hào)通路的啟動(dòng)蛋白，是該通路的重要組成部分之一。Shh最初被編碼成一個(gè)45-kDa的前體蛋白，經(jīng)過(guò)分子內(nèi)裂解成Shh-C(26-kDa)和Shh-N(19-kDa)兩個(gè)部分[8]，其中Shh-N為活性調(diào)節(jié)部分，Shh-N經(jīng)膽固醇或棕櫚酸(又稱軟脂酸)的共價(jià)修飾成為可溶解可擴(kuò)散的脂質(zhì)雙分子形式“M-Shh-N”，即Shh蛋白發(fā)揮誘導(dǎo)作用的活性形式[9-10]。

1.2 Sonic hedgehog 信號(hào)通路的激活

Shh信號(hào)通路的激活首先是“M-Shh-N”與Ptc-Smo異二聚體復(fù)合物受體結(jié)合。Patched(Ptc)是一個(gè)12次跨膜蛋白，對(duì)Hedgehog信號(hào)通路起負(fù)性調(diào)節(jié)作用；Smoothened(Smo)是一種特殊的7次跨膜蛋白，是激活 Hedgehog信號(hào)傳遞必需的受體。當(dāng)Shh與Ptc結(jié)合時(shí)，Smo的抑制效應(yīng)被解除，活化的Smo通過(guò)編碼一些類似G蛋白偶聯(lián)受體的跨膜蛋白啟動(dòng)Shh信號(hào)通路下游的一系列信號(hào)流，或者直接編碼Shh信號(hào)的受體[11]，其產(chǎn)生的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)將通過(guò)調(diào)節(jié)幾種蛋白酶激活一類核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子，Cubitus interrupts(Ci)蛋白和下游鋅指轉(zhuǎn)錄因子glioblastoma(Gli) 蛋白[12]，由此通路被激活。

1.3 Sonic hedgehog 信號(hào)通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)

Sonic hedgehog信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)主要通過(guò)調(diào)節(jié)以下4部分極性因子實(shí)現(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)，包括Ptc，絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶Fused(Fu)，類運(yùn)動(dòng)蛋白costal-2(Cos-2)，Ci。該信號(hào)通路的靶基因是分子量為155kDa，具有細(xì)胞質(zhì)鋅指結(jié)構(gòu)的Ci蛋白[13]。在脊椎動(dòng)物中，Ci蛋白又稱Gli蛋白，分Gli1，Gli2，Gli3共3種，其中Gli1和Gli2對(duì)Shh通路起正性調(diào)節(jié)作用，而Gli3起負(fù)性調(diào)節(jié)作用[14]。Cos-2是一種能與微管蛋白結(jié)合并能水解ATP的驅(qū)動(dòng)蛋白樣蛋白[15]，當(dāng)其與微管蛋白結(jié)合時(shí)，則阻止了全長(zhǎng)Ci進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)。Fu可以磷酸化結(jié)合Cos-2，其抑制形式SuFu(suppressor of fused)可結(jié)合在Ci的SuFu結(jié)合位點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)Shh通路的負(fù)性調(diào)節(jié)[16-17]。由此，當(dāng)通路中編碼的Shh蛋白不存在時(shí)，F(xiàn)u，Cos-2分別與Ci結(jié)合成復(fù)合物并結(jié)合在微管上，其中Cos-2將全長(zhǎng)Ci155水解為非活性形式的Ci75，導(dǎo)致Ci下游的轉(zhuǎn)錄受到抑制。當(dāng)編碼的Shh蛋白存在時(shí)，Shh蛋白結(jié)合Ptc受體結(jié)合，從而釋放其對(duì)Smo的抑制效應(yīng)，活化的Smo將與Fu, Cos-2形成復(fù)合物，同時(shí)抑制PKA的活性，使得活性形式的全長(zhǎng)Ci155進(jìn)入細(xì)胞核，激活下游靶基因(Ptch、Wg、Dpp等)的表達(dá)[18-19]。并且全長(zhǎng)Ci還可下調(diào)原本有助于分別位于兩細(xì)胞上的Hedgehog蛋白與受體Ptc結(jié)合的iHog和CDO在細(xì)胞膜上的表達(dá)，從而對(duì)Hedgehog蛋白有負(fù)反饋?zhàn)饔?。值得注意的是，Hedgehog信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)需要初級(jí)纖毛的參與，因?yàn)槔w毛內(nèi)蛋白在該通路的跨膜蛋白Ptc和Smo的轉(zhuǎn)移以及靶基因Ci的表達(dá)中也同等重要[20-21]。見(jiàn)圖1。

圖1 Sonic hedgehog 信號(hào)通路激活與轉(zhuǎn)導(dǎo)Fig.1 The activation and transduction of sonic hedgehog signal pathway

2 Sonic hedgehog信號(hào)通路對(duì)成骨作用的影響

2.1 Sonic hedgehog對(duì)未分化的細(xì)胞及前體成骨細(xì)胞成骨分化的影響

目前，越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)證明，Shh對(duì)多種細(xì)胞的成骨分化有促進(jìn)作用，而抑制其成脂作用。如含轉(zhuǎn)染能編碼N-Shh基因的質(zhì)粒的多能間充質(zhì)細(xì)胞系C3H10T1/2細(xì)胞，其堿性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)和成骨標(biāo)記基因骨鈣素(osteocalcin, OCN)的表達(dá)水平升高，并且這種成骨分化的促進(jìn)作用主要是通過(guò)上調(diào)骨形成蛋白(bone morphogenetic protein, BMPs)產(chǎn)生[22]。用Shh處理C3H10T1/2細(xì)胞發(fā)現(xiàn)ALP表達(dá)增強(qiáng)，同時(shí)Hedgehog信號(hào)通路中的必需受體 Ptc、Smo以及靶基因Gli的表達(dá)明顯增強(qiáng)[23]，說(shuō)明Shh信號(hào)通路參與促進(jìn)C3H10T1/2細(xì)胞成骨分化的過(guò)程。研究表明[24]，重組人Shh蛋白促進(jìn)了未分化的KS483細(xì)胞系向成骨細(xì)胞分化。Shh也能促進(jìn)前體成骨細(xì)胞MC3T3-E1的增殖和分化[25]。

2.2 Sonic hedgehog對(duì)成骨細(xì)胞成骨分化的影響

Hedgehog信號(hào)通路與成骨細(xì)胞的增殖和分化過(guò)程密切相關(guān)。韓磊等[26]在體外分離和培養(yǎng)新生大鼠顱頂骨成骨細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)Hedgehog N端重組蛋白(N-Shh)能促進(jìn)原代成骨細(xì)胞的增殖和S期細(xì)胞比例增加，增強(qiáng)ALP的活性并促進(jìn)Hedgehog通路特異性受體Ptch和Smo的表達(dá)，該通路抑制劑環(huán)巴胺則抑制原代成骨細(xì)胞的增殖和分化。Horikiri等[25]發(fā)現(xiàn)，加入Shh可促使骨缺損部位進(jìn)行骨重建，可能是因?yàn)镾hh對(duì)成骨細(xì)胞的增殖和分化有促進(jìn)作用。Jemtland等[27]在原代成骨細(xì)胞的培養(yǎng)基中加入N-Shh，可上調(diào)甲狀旁腺相關(guān)肽(parathyroid hormone-related peptide, PTHrP)的表達(dá)及免疫PTHrP(immunoreactive parathyroid hormone-related peptide, iPTHrP)的分泌，從而誘導(dǎo)成骨分化；N-Shh還可以增加ALP表達(dá), 礦化結(jié)節(jié)的形成增多，說(shuō)明N-Shh可促進(jìn)原代成骨細(xì)胞的骨形成作用，這個(gè)作用是通過(guò)上調(diào)PTHrP實(shí)現(xiàn)的。

2.3 Sonic hedgehog對(duì)人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(marrow mesenchymal stem cells, MSCs) 的影響

與上述實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果不同，Shh對(duì)人MSCs細(xì)胞的成骨誘導(dǎo)作用存在爭(zhēng)議。Warzecha 等[28]發(fā)現(xiàn)用Shh處理人的MSCs細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞表達(dá)出多種軟骨分化階段特征的標(biāo)志：Sox9，CEP-裂能力，并且只有經(jīng)過(guò)r-Shh處理的人MSCs細(xì)胞表現(xiàn)出較強(qiáng)的分裂能力和更高的溴脫氧核苷尿嘧啶含量。Beloti等[29]也發(fā)現(xiàn)Hedgehog通路激動(dòng)劑purmorphamine能促進(jìn)人MSCs細(xì)胞的成骨分化，增強(qiáng)ALP活性。 然而也有研究發(fā)現(xiàn)Hedgehog信號(hào)的活化會(huì)抑制MSCs成骨分化。Plaisant等[30]在培養(yǎng)人MSCs時(shí)，發(fā)現(xiàn)在成骨過(guò)程中Smo受體及Gli轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)明顯減少，其作用機(jī)制可能與成骨分化標(biāo)記轉(zhuǎn)錄因子Runt-related transcription factor 2 (Runx2)的下調(diào)有關(guān)。

2.4 Sonic hedgehog對(duì)體內(nèi)骨組織形成的影響

有研究證實(shí)在骨重建的位點(diǎn)上發(fā)現(xiàn)成骨細(xì)胞中的Shh信號(hào)通路被活化，Shh信號(hào)通路通過(guò)調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞的增殖、分化以及破骨細(xì)胞的形成影響骨折的愈合[30-31]。在頭頂缺陷的兔子模型中移植經(jīng)Shh轉(zhuǎn)換的細(xì)胞可發(fā)現(xiàn)缺損處骨再生[33]。Krishnan等[34]研究亦發(fā)現(xiàn)，Hedgehog信號(hào)通路中的Shh-N可通過(guò)BMP-4和核心結(jié)合因子(core binding factor alpha 1, Cbfa1) 介導(dǎo)新生小鼠跖骨中軟骨內(nèi)骨形成，促進(jìn)骨的生長(zhǎng)發(fā)育。史堅(jiān)強(qiáng)[35]等證實(shí)MSCs復(fù)合Shh修飾的納米晶膠原基骨(nano hydroxyapatite/collagen, nHAC) 修復(fù)同種異體SD大鼠股骨缺損的效果明顯優(yōu)于單純的MSCs/nHAC修復(fù)的效果，前者成骨較早且骨痂生成較多，能更快更有效地促進(jìn)骨缺損的愈合，其成骨方式主要為軟骨內(nèi)成骨。最近研究表明[36]，在小鼠脛骨骨折發(fā)生后，可檢測(cè)到Hedgehog信號(hào)通路的組成成分表達(dá)增加，從而增多骨痂的形成，促進(jìn)骨折愈合。也有人發(fā)現(xiàn)Gli單倍劑量不足的小鼠表現(xiàn)出骨量的減少和成骨細(xì)胞分化的減弱，而破骨細(xì)胞的分化增加[37]。以上研究均表明了Shh對(duì)骨折愈合的重要性，但其具體作用機(jī)制未作具體探討。

2.5 Sonic hedgehog信號(hào)通路影響成骨分化的作用特點(diǎn)

在Hedgehog信號(hào)通路中，印度刺猬因子(indian hedgehog, Ihh)及Shh是調(diào)控肢體發(fā)育及成骨細(xì)胞分化的重要信號(hào)分子。Shh是成骨細(xì)胞分化早期的關(guān)鍵信號(hào)之一，而Ihh主要參與分化晚期的調(diào)控，說(shuō)明Shh信號(hào)的發(fā)揮是有時(shí)限性的[38-39]。Shh和Ihh都能刺激C3H10T1/2間充質(zhì)細(xì)胞系向成骨細(xì)胞方向分化，但和Ihh相比，Shh的誘導(dǎo)活性明顯較強(qiáng)[40]。韓磊等[26]在體外培養(yǎng)大鼠成骨細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)在成骨細(xì)胞體外生長(zhǎng)過(guò)程中，Shh的表達(dá)逐漸減弱，而Ihh的表達(dá)逐漸增強(qiáng)。進(jìn)一步研究認(rèn)為Hedgehog蛋白主要在成骨細(xì)胞分化的早期有促進(jìn)作用，由于隨著成骨細(xì)胞的成熟Hedgehog信號(hào)逐漸減弱并在成骨細(xì)胞分化的晚期出現(xiàn)抑制作用[29]。但是以Shh及Runx2處理MC3T3-El細(xì)胞后，其多種成骨相關(guān)蛋白的表達(dá)明顯提高，而沉默Runx2基因后，這些因子的表達(dá)明顯降低，表明在Runx2的介導(dǎo)下Shh也可促進(jìn)成骨細(xì)胞的晚期成熟分化[41]。

另外，Hedgehog 蛋白的功能在不同物種間可能會(huì)存在較大差異。人類骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的Shh信號(hào)對(duì)成骨分化作用顯示出與動(dòng)物種屬不同的抑制效應(yīng)，同一種屬的細(xì)胞表現(xiàn)出促進(jìn)或抑制的成骨分化作用，說(shuō)明培養(yǎng)條件的不同也可能影響其作用結(jié)果。

此外，有研究表明，Shh只是Hedgehog通路中的啟動(dòng)因子，不是作為成骨、成軟骨的誘導(dǎo)劑發(fā)揮作用，而在其他成骨相關(guān)因子協(xié)助下可發(fā)揮作用。有人將 Shh-N直接植入裸鼠發(fā)現(xiàn)植入部位既沒(méi)有骨形成, 也沒(méi)有軟骨形成。Yuasa等[42]發(fā)現(xiàn)重組N-Shh是依賴BMP-2來(lái)誘導(dǎo)MSCs 和C3H10T1/2細(xì)胞的成骨分化，將BMP-2移植到小鼠肌肉內(nèi)可產(chǎn)生異位成骨，而單獨(dú)移植N-Shh不出現(xiàn)此現(xiàn)象，表明 N-Shh必須在BMP-2參與下才能誘發(fā)MSCs的成骨分化。進(jìn)一步驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，加入外源性的重組鼠N-Shh能提高小鼠胚胎 C3H10T1/2細(xì)胞對(duì)BMP-2 的反應(yīng)，成骨分化標(biāo)記ALP活性增強(qiáng)；而給予 BMP 抑制劑Noggin解除BMP-2的誘導(dǎo)活性后，共轉(zhuǎn)染 N-Shh和Noggin卻對(duì)Shh誘導(dǎo)的ALP表達(dá)無(wú)明顯影響，說(shuō)明 Shh 可直接作用于成骨細(xì)胞分化，但BMP-2對(duì)N-Shh的協(xié)同誘導(dǎo)作用具有一定的時(shí)效性[43-45]。

3 Sonic hedgehog通路對(duì)脂肪組織形成的影響

在脂肪細(xì)胞中，Hedgehog信號(hào)通路的多種組成成員，如受體Ptc、Smo及核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子Gli均有表達(dá)，而且早期研究發(fā)現(xiàn)激活果蠅和線蟲(chóng)的hedgehog信號(hào)通路，體內(nèi)的脂肪生長(zhǎng)受到抑制，脂肪量下降。經(jīng)Shh轉(zhuǎn)基因的果蠅，肥胖不容易發(fā)生[46]。Pospisilik等[47]通過(guò)建立sufu基因突變鼠發(fā)現(xiàn)激活hedgehog信號(hào)通路會(huì)特異性地抑制該鼠白色脂肪組織的發(fā)育，白色脂肪細(xì)胞的數(shù)量和大小明顯下降。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，Shh通路的活化會(huì)抑制多種間充質(zhì)干細(xì)胞向脂肪細(xì)胞方向分化成熟，而有利于成骨細(xì)胞的分化。用Shh處理鼠間充質(zhì)干細(xì)胞KS384和C3H10T1/2，發(fā)現(xiàn)Shh能促進(jìn)該細(xì)胞向成骨細(xì)胞方向分化，抑制其向脂肪細(xì)胞方向分化[40]；James等[48]發(fā)現(xiàn)在成骨分化過(guò)程中，Hedgehog 信號(hào)通路的相關(guān)蛋白Shh, Ptc1和Gli1的表達(dá)增加，而在脂肪分化過(guò)程中，上述通路蛋白的表達(dá)減少。并且N-Shh作用于脂肪來(lái)源的基質(zhì)干細(xì)胞(mouse adipose-derived stromal cells，mASCs)可通過(guò)上調(diào)成骨標(biāo)記基因Runx2，最終導(dǎo)致ALP活性的增加和鈣結(jié)節(jié)數(shù)量的增多，促使mASCs向成骨方向分化。

4 Sonic hedgehog通路對(duì)破骨細(xì)胞的影響

研究表明[49-50]，激活成年大鼠成熟的成骨細(xì)胞Hedgehog通路，可同時(shí)使成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞增多，骨形成活躍的同時(shí)骨吸收作用也明顯加強(qiáng)，最終出現(xiàn)骨質(zhì)疏松；而抑制Hedgehog通路則使大鼠骨質(zhì)丟失減少，表明Hedgehog信號(hào)參與調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞的生成。Hedgehog對(duì)破骨細(xì)胞的調(diào)節(jié)可通過(guò)多種途徑作用，如核因子κβ受體活化因子配體(Ligand of receptor activator of nuclear factor kappaβ, RANKL)依賴途徑，RANKL是破骨細(xì)胞分化因子，Hedgehog可通過(guò)上調(diào)PTHrP來(lái)調(diào)節(jié)RANKL的表達(dá)，從而誘導(dǎo)破骨細(xì)胞的成熟，促進(jìn)重吸收的過(guò)程[51]。另外有實(shí)驗(yàn)證明，Shh通過(guò)上調(diào)成骨特異性轉(zhuǎn)錄因子(Osterix, OSX)的表達(dá)來(lái)促進(jìn)成骨細(xì)胞的形成，同時(shí)也間接地增加破骨細(xì)胞的活性，從而促進(jìn)骨重吸收，導(dǎo)致骨強(qiáng)度的降低[52-53]。

5 Sonic hedgehog信號(hào)通路異?？赡軐?dǎo)致的相關(guān)骨骼疾病

大量的研究證明，Hedgehog信號(hào)通路在促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖[54]、分化[55-57]，抑制脂肪細(xì)胞的形成[58]中扮演重要的角色，這就暗示了Hedgehog通路有調(diào)節(jié)骨強(qiáng)度的作用并可能對(duì)骨質(zhì)疏松患者起到針對(duì)性的治療作用。而當(dāng)Hedgehog信號(hào)通路中的某個(gè)組件發(fā)生了突變，各種骨骼疾病也就應(yīng)運(yùn)而生。Shh發(fā)生突變可能導(dǎo)致史李歐綜合征，病人多以并指或多指為特征的骨骼畸形[59]。Patched homolog 1(Ptch1)突變可能導(dǎo)致多發(fā)性基底細(xì)胞痣綜合征，其發(fā)病主要以多指、異位骨形成、脊柱裂為特征的骨骼畸形[60-62]。而VACTERL綜合征也被證明與Gli2和Gli3突變的突變有關(guān)，該病會(huì)引起脊柱缺損，四肢畸變[63]。全基因組關(guān)聯(lián)研究已經(jīng)證明Hedgehog信號(hào)對(duì)人的身高起著重要的調(diào)節(jié)作用，同時(shí)揭示Shh是多指癥的一個(gè)重要調(diào)節(jié)信號(hào)[64-65]。

6 Sonic hedgehog信號(hào)通路的興奮劑和抑制劑

目前研究發(fā)現(xiàn)，Shh通路特異性的興奮劑和抑制劑主要是作用于Hedgehog信號(hào)通路Smo受體及其下游的核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子Gli1這兩大類。20(S)-羥膽固醇和22(R)-或22(S)-羥膽固醇作用于骨髓基質(zhì)干細(xì)胞表現(xiàn)出明顯的成骨誘導(dǎo)作用，這種作用是通過(guò)增加成骨標(biāo)記基因Runx2、OCN的表達(dá)，進(jìn)而增加ALP活性以及礦化結(jié)節(jié)的形成[66-67]；Hh-Ag 1.3 和Hh-Ag 1.7均能特異性地激活內(nèi)生性Gli1的表達(dá)，激活Shh通路從而劑量依賴性地增加ALP活性以及成骨標(biāo)記基因的表達(dá)，最終促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞系C3H10T1/2的成骨分化作用[68]。這些通路激活劑將有望開(kāi)發(fā)成為臨床上可用的治療骨質(zhì)疏松癥的有效藥物。

Shh通路抑制劑中研究得比較多的是環(huán)巴胺類藥物。其作用機(jī)制是通過(guò)與Smo受體結(jié)合，阻止Smo的磷酸化而阻斷了下游完整 Gli 蛋白的產(chǎn)生，從而抑制Hedgehog信號(hào)通路，因此當(dāng)Smo發(fā)生突變或者Gli 蛋白下游有改變，環(huán)巴胺將無(wú)效。由于環(huán)巴胺的毒副作用比較多以及溶解度小、穩(wěn)定性差等問(wèn)題，限制了其在臨床上的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，因此人們進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)了有著更好酸穩(wěn)定性和水溶性的環(huán)巴胺的半合成類似物IPI-269609，此后，又經(jīng)體內(nèi)活性評(píng)價(jià)和藥代評(píng)價(jià)優(yōu)化合成了有望進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段的IPI-926[69]。GDC-0449是第一個(gè)合成并在I 期臨床試驗(yàn)中顯示出良好的藥效和藥代動(dòng)力學(xué)特征的Smo的抑制劑。在1例26歲轉(zhuǎn)移性髓母細(xì)胞瘤患者治療前獲得的腫瘤樣本中，發(fā)現(xiàn)Hedgehog信號(hào)通路被激活，而經(jīng)GDC-0449治療后，腫瘤體積縮小，癥狀也得到改善[70]。Hedgehog信號(hào)通路抑制劑目前主要用于該信號(hào)過(guò)度表達(dá)時(shí)導(dǎo)致的腫瘤的治療。

7 其他

目前，關(guān)于Shh通路與其他骨代謝相關(guān)的通路共同影響骨代謝的研究多集中在BMPs通路，BMPs通路通常作為Sonic hedgehog信號(hào)通路的下游來(lái)調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞的成骨分化[71]。也有人通過(guò)建立Ptch1和β-Catenin雙重突變鼠發(fā)現(xiàn)此突變鼠的骨形成作用遭到破壞，說(shuō)明作為Hedgehog信號(hào)通路下游，Wnt/β-Catenin信號(hào)通路在軟骨內(nèi)成骨過(guò)程中也可調(diào)節(jié)成骨分化[72]。另外，Hedgehog信號(hào)通路的活化主要通過(guò)上調(diào)包括Runx2、BMPs、SMADs、多種生長(zhǎng)因子和整合素等與成骨分化相關(guān)的基因[73]來(lái)影響骨代謝的過(guò)程。

8 小結(jié)

總之，隨著人口老齡化進(jìn)程的推進(jìn)，骨質(zhì)疏松發(fā)病率越來(lái)越高。對(duì)Shh信號(hào)通路研究的深入，不僅闡釋了骨質(zhì)疏松發(fā)生、發(fā)展以及修復(fù)的機(jī)制，而且為骨質(zhì)疏松癥的預(yù)防與治療提供新途徑。目前Shh信號(hào)通路對(duì)于是否有利于成骨細(xì)胞的分化成熟尚存在爭(zhēng)議，但Shh信號(hào)通路在骨代謝平衡中的重要作用毋庸置疑，這可能與實(shí)驗(yàn)的條件、實(shí)驗(yàn)對(duì)象種屬來(lái)源、給藥劑量等有關(guān)；另一方面其也可能促進(jìn)破骨分化的進(jìn)程，因此在調(diào)節(jié)骨形成作用的同時(shí)是否會(huì)影響破骨的進(jìn)程，仍需要進(jìn)一步研究。但是Shh信號(hào)通路作用于MSCs細(xì)胞抑制成脂分化的作用較為確定，是否可通過(guò)利用間充質(zhì)干細(xì)胞作為研究載體，研制出調(diào)節(jié)間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞方向分化，促進(jìn)骨形成作用，使骨重建重新達(dá)到平衡的藥物，可能是未來(lái)骨質(zhì)疏松治療藥物研發(fā)的一個(gè)重要研究思路。這也是當(dāng)前Hedgehog信號(hào)通路的一個(gè)研究熱點(diǎn)，然而對(duì)其具體作用機(jī)制以及體內(nèi)整體藥效學(xué)和藥動(dòng)學(xué)還有待進(jìn)一步研究。