Ⅱ型转谷氨酰胺酶在黄韧带骨化发病中的作用及机制研究

黄韧带骨化好发于脊柱下胸段，起病隐匿、病程长、危害大，常造成相应节段脊髓功能受损。此病的病理机制尚不清楚。新近研究表明，Ⅱ型转谷氨酰胺酶（TG2）是骨和软骨矿化的关键酶，其催化形成的同构交联在细胞的成骨分化、胞外基质形成和矿化中起重要作用。而黄韧带骨化属于软骨内骨化，我们的前期工作表明，骨化黄韧带细胞TG2的含量和活性显著高于未骨化细胞，正常黄韧带细胞有可能在TG2作用下转化为成骨细胞从而造成韧带骨化。为阐明TG2在黄韧带骨化中的作用及其机制，本研究拟检测人成骨细胞系SAOS-2各个不同矿化阶段TG2的表达和细胞外基质的变化以阐明TG2在骨化中的作用；其次比较TG2在骨化和未骨化黄韧带组织学和细胞学的表达差异，观察过表达或抑制TG2后对黄韧带细胞骨化过程的影响；并以致病因素-应力加载黄韧带细胞，观察在应力作用下TG2通路的变化及致骨化的机制。本研究可望为黄韧带骨化的防治提供新的理论依据。

本项目进展顺利，按照计划完成了研究内容。课题以TG为切入点，利用分子生物学、细胞生物学和组织化学的方法对脊柱韧带骨化的中心环节-矿化及细胞外基质进行系统深入的研究，证实：TG2在成骨细胞的分化、矿化和细胞外基质形成中具有重要作用，并参与了黄韧带骨化的发病过程，在骨化的韧带组织中显著高表达，并且可能通过启动BMP-2信号转导通路造成骨化。这些研究结果对于黄韧带骨化理论是非常重要的贡献，今后可能会对临床预防和治疗黄韧带骨化起到重要作用。