基质金属蛋白酶对原发性骨质疏松及骨质疏松骨折发病机制影响的研究新进展

唐鹏, 孟国林, 刘建
西京医院创伤骨科

目前据估计，全世界大约有2亿骨质疏松患者，并且每年有大约150万人发生骨质疏松所引起的骨折。截止到2050年全球65岁以上的老龄人口将由现在的3.23亿增至15亿，到时骨质疏松的患病率将大大提高，因此，骨质疏松已经成为了世界性的难题。骨质疏松骨折也已经成为骨质疏松并发症中严重危害绝经后妇女和老年人生活质量的因素之一，因此对于其发病机制的研究也至关重要。
骨质疏松症的特点是骨量降低和骨组织结构退化，导致骨脆性和易感性增加从而引起骨折等并发症的一类代谢性疾病。其发病原因主要由于人的正常衰老和绝经后妇女雌激素水平的下降所引起。而其发病机制主要在于破骨和成骨细胞间骨代谢平衡的破坏导致了骨吸收大于骨形成，骨的微结构遭到破坏，如小梁骨厚度下降、骨的连贯性降低、骨皮质厚度变薄、皮质空隙度增加等，我推断其中骨小梁中胶原的改变是骨脆性的增加的主要原因，也是导致骨质疏松骨折的原因之一，因此，就基质金属蛋白酶家族（MMP）这一可降解多种胶原的蛋白水解酶，我查阅了大量文献。
基质金属蛋白酶作为一类蛋白水解酶由5个功能不同的结构域组成 ，并将其分为了五型，其中明胶酶型主要由MMP-2和MMP-9组成，其功能主要作用于一型胶原；胶原酶型主要由MMP-1、MMP-13、MMP-8组成，其中MMP-1的主要功能是同MMP-2共同作用于一型胶原，激活骨塑建过程。而MMP-13主要在成骨细胞表达，随小梁骨各项标志物的变化而变化而MMp-8在骨质疏松中的作用尚不完全清楚；膜型金属蛋白酶：包括MMP-14、-15、-16、-17，其中与骨质疏松发病最为密切的是MMT-MMP1即MMP-14，其功能在于随着E3水平的升高或降低，也呈现出高或低的表达，不仅如此，在成骨过程中MT1-MMP还起到了诱导成骨细胞生成碱性磷酸酶等作用以调解在成骨过程中的多个环节的稳态作用。
这三种基质金属蛋白酶在骨质疏松的发病机制中起了主要的作用，因此，对于它们的研究不但可以使我们对其生物学机制和分子生物学机制做一个全面的了解，最主要的是有助于我们对骨质疏松发病机制的研究更加的深入，从另一角度看，在临床上可以使我们拓展对于骨质疏松的治疗手段，为将来基质金属酶抑制剂能够更广泛的应用于临床作更加充分的准备。