골관절염의 병인에있어서의 결정 석출의 역할

골관절염 환자의 30-60 %가 공동 유체의 기본 인산 칼슘 결정 (CPCH)를 보여줍니다. A. 스완 등 (1994)에 따르면, 칼슘 - 함유 결정으로 인해 결정 또는 소량의 지나치게 작은 크기로, 그러나, 골관절염 환자의 더 많은 수의 활액에, 이들은 통상의 기술에 의해 식별 될 수 없다. 활액 염기성 인산 칼슘의 존재는 관절 연골의 퇴행 방사선 징후와 연관 한 결정을하지 않고 무릎 관절 삼출와 비교하여 삼출의 대용량과 연관된다. 방사선 진행 gonarthrosis에 영향을 미치는 요인에 대한 연구는 칼슘 피로 인산염 수화물의 결정 (PFKD)의 증착 불리한 임상 적, 방사선 학적 결과의 예측 인자 인 것으로 나타났다. 노인 환자의 연구에서 그 관절염, 특히 무릎 관절의 측면 tibiofemoralnom 부서와 중수 지 관절의 처음 세에, 연골 석회화와 관련된 발견했다. 흔히 골관절염 환자에서 OFC와 PFCD의 두 가지 유형의 결정이 검출됩니다.

임상 적으로 칼슘 함유 결정의 침착으로 인한 관절 연골의 퇴행이 일차적 인 골관절염과는 다릅니다. 결정이 연골 퇴행의 단순한 현상 현상이라면, 일차적 인 골관절염에 의해 가장 흔히 영향을받는 관절에서 발견 될 것이다. 무릎, 엉덩이, 손의 작은 관절에. 오히려 결정체의 침착 질환은 일차적 인 골관절염 관절 (어깨, 손목, 척골)에 흔히 비 전형적인 영향을 미친다. 관절 (삼출물) 액에 결정이 존재하면 관절 연골이 더욱 심하게 퇴화됩니다. 원인이 무엇이고 그 결과는 결정의 침착이나 연골의 퇴화입니다. 중간 위치가 다음의 가정이다 차 연골 대사 이상, 그 변성 선도 결정 석출 및 보조가 열화 (소위 이론 증폭 루프)를 가속.

칼슘 함유 결정으로 관절 연골 손상의 정확한 메커니즘은 알려져 있지 않지만, 그 개별 요소는 아래에 나와 있습니다. 이론적으로 칼슘 함유 결정은 연골 세포를 직접 손상시킬 수 있습니다. 그러나 조직 학적 검사에서 결정은 연골 세포 근처에 거의 국한되지 않으며, 종종 그 세포에 흡수되는 경우가 적습니다. 가장 가능성이 탐식 결정을 단백질 분해 효소 또는 사이토 카인 분비의 후속 분리와 안감 활막 세포 인 연골 세포에 의한 효소의 분비를 자극한다. 이 개념은 피로 인산염 관절염에서 급속히 진행되는 골관절염의 발생에 PFCD 유발 윤 활막염의 역할에 대한 연구에 의해 확인됩니다. 오른쪽 무릎 관절의 골관절염 유도 부분 측 절제술과 토끼이 연구의 과정에서 파이로 인산 칼슘 이수화 물 결정 (1, 10 mg)을 일주일에 1 회 주사 하였다. 오른쪽 무릎 관절에 8 회 주사 한 결과, 왼쪽 무릎 관절과 비교하여 훨씬 더 심각한 변화가 있음이 밝혀졌습니다. 활액 내 염증의 강도는 칼슘 피로 포스페이트 결정 이수화 물의 관절 내 주사와 그 용량과 관련이있다. 이 연구에서 사용 된 PFCD 결정체의 용량이 생체 내 에서의 용량을 초과한다는 사실에도 불구하고, 결과는 피로 인산염 관절염에서 골관절염의 진행에서 PFCD 유발 성 염증의 역할을 나타냅니다.

관절 연골에 손상을 유발하는 칼슘 - 함유 결정의 잠재적 기전은 분열 촉진 성질, MMP 유도 능력 및 프로스타글란딘 합성을 자극한다.

칼슘 함유 결정의 근원 효과 kristallas-sotsiirovannyh의 활막 관절 병들은 라이닝 세포의 증식을 나타내고,이 처리에 대한 결정을 자신의 일부만을 담당하는 경우. Chondrolysis을 촉진하고 단백질 분해 효소의 분비를 야기 사이토 카인의 분비 증가를 수반 활막 세포의 수를 증가시킨다. 피부 섬유 아세포, 활막 섬유 아세포 개와 마우스 쉬고 인간 농도 의존적으로 세포 분열 촉진 배양에서 관절의 병리 검출 농도 OFC 결정. 파이로 인산 칼슘 이수화 물, 요 산염, 황산염, 탄산염 및 칼슘 인산염이 세포 성장을 촉진하는지 여부. 시작 및 피크 (활성화 ³ 이 결정 유도 H) 티미 딘 혼입하는 혈액 세포의 혈청 자극에 비해 3 시간 오프셋된다. 아마도,이 기간은 결정의 식균 작용과 용해에 필요합니다. 동일한 사이즈 (예를 들면, 다이아몬드 분진 또는 라텍스)의 제어 결정의 첨가는 세포 분열을 자극하지 않는다. 나트륨 산염 일 수화물의 결정은 결정 중 칼슘 함량 세포 분열의 중요성을 나타내는 약한 분열 촉진 성질 칼슘 요산의 것과 크게 떨어진다을 갖는다. 합성 결정체 OFC는 연쇄상 유증 환자에게서 얻은 결정과 동일한 세포 분열 특성을 가지고있다. 칼슘 결정 분열 효과는 세포 주변 매질의 칼슘 함량 증가의 결과 아니었다 시험관하여 (혼입 자극하지 않은 배지에서 인산 칼슘을 용해시켜 메인으로 ³ H) 티미 섬유 아세포.

미토 기원 FCS가 유도 제안 된 메커니즘 중 하나는 다음과 같다 : 활막 세포의 비정상적인 증식이 칼슘 농도의 증가를 이끌어 내 이입 세포 내 결정을 용해하여 (적어도 부분적으로) 관련 될 수있다 ²⁺ 세포 세포질 칼슘 방향의 활성화 유 전적으로 발생합니다. 성장을 유발하지 않았다, 세포 성장과 세포 노출 의한 결정의 세포 배양 박람회로 세포 분열을 자극하는 결정, 이러한 접촉의 가능성을 박탈 -이 개념을 지원하는 셀의 직접 접촉에 대한 필요성을 제공합니다. 배양 액정 셀 - 연구하기 위해 탐식 세포의 상호 작용은 다음 결정해야 ⁴⁵ CA-FCS 및 ( ³ H) 티미한다. 이 함유되어 있음을 ^{45 개} 칼슘 CPCH 세포는 훨씬 더 많은 수의 (포함하는 ³ 차 인산 칼슘없이 표지화 된 세포보다 H) 티미 딘. 마크로파지 배양 된 세포 내 이입 사이토 결정의 억제도 요구의 식균 작용을 강조 결정의 용해의 억제를 일으켰다.

칼슘 함유 결정은 산에 용해됩니다. 탐식 결정 후에 산성 매체 포식 용해 소체 식세포에 용해. 클로로퀸, 염화 암모늄, bafilomitsin의 lizosomotrofnye A1 및 리소좀 pH가 농도 의존적으로 결정의 세포 내 흡수 및 용출을 억제 증가 모든 에이전트 ( ³ H) 티미 석면 폭발 인산 칼슘의 주요 결정 배양 하였다.

단층 섬유 아세포 배양 물에 OFC 결정을 첨가하면 세포 내 칼슘 함량이 즉각적으로 10 배 증가하였고, 8 분 후에 기준선으로 되돌아 갔다. 기본 칼슘 인산염의 결정이 칼슘이없는 영양 배지에 첨가 되었기 때문에 칼슘의 출처는 주로 세포 외 이온이었다. 세포 내 칼슘 농도의 다음 증가는 60 분 후에 관찰되었고 적어도 3 시간 지속되었다. 여기 칼슘 공급원은 phagolysosomes에 용해 된 phagocytized 결정이었다.

이것은 FCS-결정의 분열 촉진 효과는 성장 인자와 같은 PDGF 유사한 것을 확립 하였다 후자처럼 FCS-결정 IGF-1 혈장에 대한 상승 작용을 나타낸다. IGF-1의 봉쇄는 OF에 반응하여 세포의 유사 분열을 감소시킨다. (1989) PG 미첼 등 실시한 결과 세포 분열 된 섬유 아세포의 크리스탈 FCS 유도을 Balb / C- ₃ T _3은 세린 / 트레오닌 단백질 키나제 C (PKC)가 필요 - 외부 자극 세포 호르몬, 신경 전달 물질 및 요소에서 생성 된 신호의 중요한 매개체의 하나 성장. 을 Balb / C- 세포에서 PKC의 활성을 감소 ₃ T ₃ protooncogenes의 FCS 매개 유도 억제 C-FOS 및 C-myc 유전자를 하지만 PDGF 매개 이들 종양 유전자의 자극에 영향을 미치지 않는다.

용해 탐식 결정 후 증가 된 세포 내 칼슘 함량 - 신호에 대한 세포 분열하지 유일한 경로. 이노시톨 -3- 포스페이트 idiatsilglitserola - PDGF와 같은 성장 인자가 막 수용체에 결합 할 때 세포 내 메신저를 형성하는 4,5- 비스 포스페이트를 gidroliziruetfosfatidilinozitol 포스 포 리파제 C (포스 diesteraza)를 자극한다. 이러한 단백질 키나제 및 단백질 칼슘 의존적 칼슘 / 칼 모듈 린 의존성 효소의 활성을 조절하여 소포체에서 방출 제 칼슘.

R. H. 로텐 버그 및 청 (1988) FCS-결정 자극에 응답하여 활막 세포에 포스 포 리파제 C의 포스파티딜 이노시톨 -4,5- 비스 포스페이트 토끼 향상된 분해보고. 크게 분류 (갖는 세포 이노시톨 -1- 인산의 함량 증가 최근 ³ H) -inositol 단계; 피크는 1 분 이내에 도달하고 약 1 시간 지속되었다.

디아 실 글리세롤은 피로 인산 칼슘 이수화 물의 잠재적 활성제입니다. CRC 결정이 디아 실 글리세롤의 축적을 유도하는 포스 포 리파아제 C의 활성을 증가시키기 때문에, 따라서 PKC의 활성화가 증가 할 것으로 기대할 수있다. PG Mitchell과 공동 저자 (1989)는 RPC 결정과 PDGF가 Balb / c- ₃ T ₃ 섬유 아세포에 의한 DNA 합성에 미치는 영향을 비교했다 . 세포 배양에서 PKC는 diacylglycerol의 유사체 인 종양 고정 포르 볼 디 에스테르 (TFA)와 세포 배양에 의해 불활 화되었다. 저용량의 TFA로 장시간 자극하면 PKC의 활성이 감소하는 반면, 고농도로 단일 자극이 활성화됩니다. RPC 결정에 의한 DNA 합성의 촉진은 PKC의 불 활성화 후에 억제되었으며 이는 OFC에 의해 유발 된 분열 기전에서이 효소의 중요성을 나타낸다. GM McCarthy와 공동 저자 (1987)는 인간 섬유 아세포의 분열 촉진 반응과 PKC의 활성화를 이용한 OFC 결정의 연결을 증명했다. 그러나 OFC 결정은 포스파티딜 이노시톨 -3- 키나아제 또는 티로신 키나아제를 활성화시키지 않아 OPC 결정에 의한 세포 활성화 메커니즘이 선택적임을 확인했다.

세포 증식은 암 유전자 (proto-oncogenes)라고 불리는 일련의 유전자에 의해 조절됩니다. Proto-oncogenes c-fos 및 c-shus의 산물은 세포핵에 국한되어 있으며 특정 DNA 서열과 연관되어 있습니다. OCP 결정에 의한 ZT3- 섬유 아세포의 자극은 자극 후 30 분 후에 최대에 도달하는 몇 분 동안 c-fos 의 발현을 가져온다 . - 마우스 OFC 결정 또는 PDGF 로 전사 유도는 1 시간 이내에 일어나며 자극 후 3 시간 후에 최대에 도달합니다. 적어도 5 시간의 세포는 c-fos 및 c-myc 의 증가 된 전사 수준을지지한다 . PKC가 불 활성화 된 세포에서는 RPA 또는 TPD 의 c-fos 및 c-muss 결정 자극 이 유의하게 억제되지만 PDGF 유전자의 유도는 변하지 않는다.

Mitogen-activated protein kinase family (MAP K)의 대표자는 다양한 세포 내 신호 전달 계통의 주요 조절 인자이다. P42 / P44 - - 패밀리의 한 하위 클래스 protooncogenes의 활성화에 관련된 메카니즘을 통해 세포 증식을 조절하는 C-FOS 및 C를 6 월. OFC 및 PFCD 결정은 칼슘 함유 결정에 의해 유도 된 유 전적으로 생성되는 경로에서이 경로의 역할을 나타내는 p42 및 p44가 참여하는 단백질 키나아제 신호 전달 경로를 활성화합니다.

마지막으로, OFC 유도 성 분열 기전에서, 경쇄 면역 글로불린 대 (IgK) 유전자로 처음 기술 된 전사 핵 인자 KB (NF-kB)가 관여한다. 이것은 다양한 유전자의 발현을 조절하기 때문에 많은 신호 전달 경로에 중요한 유도 전사 인자입니다. NF-kB의 유도는 일반적으로 1kB라고 불리는 세포질로부터의 억제 단백질의 방출과 관련이있다. NF-kB 유도 후, 활성 전사 인자가 핵으로 전좌된다. OFC 크리스탈 / C-을 Balb에서 NF-kB의 유도 ₍₃₎ T _{(3 개)} 섬유 아세포와 사람의 피부 섬유 아세포.

NF-κB가 활성화 된 후에 여러 경로가 신호 전달에 관여 할 수 있지만, 모두 1kB를 인산화시키는 단백질 키나아제를 포함합니다. 체외 연구 의 결과에 근거하여, 이전에 1 kB가 키나아제 (예 : PKC 및 단백질 키나아제 A)에 대한 기질로 작용한다고 가정했습니다. 그러나 분자량이 큰 1 kB 키나아제 복합체가 최근 확인되었습니다. 이들 키나아제는 1kB의 세린 잔기를 특이 적으로 인산화시킨다. NF-kV TNF-α 및 IL-1의 활성화는 NF-KB 유도 키나아제 (NIC) 및 1kb 키나제의 효과적인 작용을 필요로한다. NIC 활성화의 분자 메커니즘은 현재 알려져 있지 않습니다. OFC 결정이 PKC와 NF-kV를 모두 활성화한다는 사실에도 불구하고이 두 과정이 어느 정도 연결될 수 있는지는 알려지지 않았습니다. GKB 키나아제의 변형은 인산화에 의해 수행되기 때문에, NKP-NFC 결정에 의한 인산화 및 GKB 키나아제의 활성화에 의한 PKC의 역할은 배제되지 않는다. 이 개념을 뒷받침하기 위해, STaurosporin OFC- 결정 성 - 유발 분열 형성 및 NF-kB 발현에 의한 PKC의 저해가이 개념에 대한지지 역할을 할 수있다. 유사하게 staurosporin은 GkV kinase를 저해 할 수 있으며, 따라서 protein kinase A와 다른 protein kinases를 억제한다.

따라서, 섬유 아세포에서 RPC- 결정 - 유도 된 분열 기작의 기전은 적어도 2 개의 상이한 과정을 포함한다 :

• PKC 및 MAPK의 활성화, NF-kB 및 원 종양 유전자의 유도를 유도하는 신속한 막 - 결합 된 사건,
• 칼슘 ²⁺ 의 세포 내 함유량을 증가시키고 , 그 다음 분열 촉진을 자극하는 칼슘 의존적 인 과정의 활성화에 이르게하는 결정의 느린 세포 내 용해 .

[1], [2], [3]

MMP- 칼슘 함유 결정의 유도

칼슘 함유 결정체로 인한 조직 손상의 중개자는 MMP- 콜라게나 제 -1, 스트로 멜리 신, 92 kD 젤라 티나 제 및 콜라게나 제 -3입니다.

주어진 가설은 활막 세포에 의해 포식 컨텐츠 CPCH 결정 및 조직의 공동 파괴함으로써 결정의 CPCH 그리고 아마도 몇 가지 콜라겐 사이의 연결을 제안했다. 자극 된 synovvits은 proteases를 증식시키고 분비합니다. 이 가설은 인간 또는 개 synovitises의 문화에 RPA, PFCD 및 기타의 천연 또는 합성 결정의 추가에 의해 체외 에서 테스트 되었습니다. 중성 프로테아제 및 콜라게나 제의 활성 수준은 용량 의존적으로 증가하였고, 결정없이 배양 된 세포의 대조 배양에서 약 5-8 배 더 높았다.

결정이 함유 된 배지에서 배양 된 세포에서 콜라게나 제 -1, 스트로 멜리 신 및 젤라 티나 제 -92kD의 mRNA의 동시 유도가 검출되어 이후에 효소가 배지로 분비되었다.

OFC 결정은 성숙한 돼지 연골 세포에서 콜라게나 제 -1 mRNA와 콜라게나 제 -2의 축적을 유발하여 이후 효소가 배지로 분비된다.

GM McCarty와 공동 저자 (1998)는 MMP의 결정화 된 생산에서 결정의 세포 내 용해의 역할을 연구했다. Bafilomitsina으로 결정 우울 세포 용해 리소좀의 pH를 증가시키고, 결정을 CPCH 인간 섬유 아세포의 증식 반응을 약화하지만 MMP의 합성 및 분비를 억제하지 않는다.

염기성 인산 칼슘이나 PFCD의 결정도 나트륨 요 산염 결정과 달리 체외에서 IL-1 생산을 유도하지 않았다 .

현재의 데이터는 칼슘 - 함유 결정과의 접촉시 섬유 아세포 및 연골 세포에 의한 MMP 생산의 직접적인 자극을 명확하게 나타낸다.

골관절염의 증상은 질병의 진행에서 MMP의 중요한 역할에 대해 증언합니다. 칼슘 함유 결정의 존재는 영향을받는 관절 조직의 퇴보를 촉진합니다.

프로스타글란딘 합성의 자극

세포 성장의 자극 이외에, 칼슘 효소의 분비를 포함하는 결정을 포유 동물 세포, 특히 PGE의 문화 프로스타글란딘 방출의 원인 ₂. 모든 경우에서 PGE- ₂ 의 방출은 세포가 결정에 노출 된 후 처음 1 시간 이내에 일어난다. R. 로텐 버그 (L 987) PGE의 합성 아라키돈 산의 주요 원인 것으로 판정 된 ₂ 포스파티딜콜린과 포스파티딜 에탄올 아민이며, 또한 포스 포 리파제를 확인 ₂ 발 - PGE의 지배적 인 경로 생산 ₂.

CPC의 결정 효과에 따라 PGE1도 방출 될 수 있습니다. GM McCarty와 공동 저자 ( 1993, 1994 )는 OFC 결정에 대한 인간 섬유 아세포의 유사 분열 반응에 대한 PGE ₂, PGE 및 그의 유사 misoprostol 효과를 연구했다 . 세 가지 제제 모두 PGE와 misoprostal이 더 현저한 저해 활성을 보임에 따라 용량 의존적으로 분열 촉진 반응을 억제했다. PGE 및 misoprostol은 PGE _2가 아니라 OFC 결정의 영향에 대한 콜라게나 제 mRNA의 축적을 억제했다.

MG McCarty와 N. Cheung (1994)은 RPC 매개 된 PGE 세포의 활성화 메커니즘을 연구했다. PGE는 cAMP의 세포보다 강력한 유도제 - 저자되었습니다 PGE ₂ 및 PGE 캠프 - 의존성 신호 전달 경로에 의해 유도 된 세포 분열 OFC 및 MMP 생산을 억제한다. OFK 결정에 의해 유도 된 PGE 생산의 증가는 피드백 메카니즘에 의한 다른 생물학적 효과 (근원 형성 및 MMP 생성)을 약화시킬 가능성이있다.

결정에 의해 유발 된 염증

칼슘 결정은 종종 관절염 환자의 활액에서 찾을 수 있지만, 급성 염증의 에피소드와 골관절염에 희귀 백혈구 및 kristallassotsiirovannyh에서 관절 병 (예를 들어, 증후군 "어깨 관절 밀워키").있다 크리스탈의 phlogistic 잠재력은 여러 가지 억제 요인에 의해 수정 될 수 있습니다. R. Terkeltaub 등은 (1988) 호중구 응답 granulotsitovov 결정화 염기성 인산 칼슘을 현저히 억제 혈청 혈액 플라즈마의 능력을 입증 하였다. 그러한 저해를 일으키는 요인은 결정 결합 단백질입니다. A - 이들 단백질 중 하나의 시험 ₂ -hs 당단백 (AHSr)는 - ANSG 응답 결정 CPCH 호중구 과립구에서 가장 강력하고 특이 억제제 인 것으로 나타났다. AHSr - 간장 유장 단백질; 그것은 혈청의 다른 단백질과 비교하여 뼈와 mineralized 조직에 포함 된 비교적 높은 농도에 알려져 있습니다. 또한 AHSr에 존재하는 활액 "염증이"네이티브 활액에서 인산 칼슘의 주된 결정에 검출된다. 따라서, 생체 내 조건 하에서 염기성 인산 칼슘 결정의 phlogogenic 잠재력의 AHSr 조절의 확률은 배제되지 않는다 .

요약하자면, 우리가 관절염의 발병 기전은 WB의 반 덴 버그 등 (1999)와 M. Sarrabba 제안이 개 계획을 제시 외 (1996), 기계 유전 적, 생화학 적 요소를 결합한다.