骨质疏松(osteoporosis,OP)是由于多种原因所致的骨量丢失与降低、骨组织微结构破坏、骨脆性增加,从而患者容易出现骨折的全身代谢性骨病。其基本发病机制为骨重塑动态平衡被打破,破骨细胞(osteoclast,OC)与成骨细胞(osteoblast,OB)之间数量和功能的失调,导致骨形成低于骨吸收[1]。随着目前社会老龄化问题加剧,患有骨质疏松的患者人数急剧增加。根据流行病学统计, 我国60岁以上人口约为2.1亿, 50岁以上人群中骨质疏松患病率为19.2%,其中男性为6.0%,女性为32.1% [2]。而根据国外流行病学统计, 各国的骨质疏松症患病率均处于较高水平[3]。骨质疏松是多因素疾病,其病因机制不同程度相叠。目前,骨质疏松的主要治疗方法为药物治疗和手术,但疗效仍不太理想[4]。因此,寻找新的治疗靶点用于对抗骨质疏松的发生至关重要。
细胞因子是由多种组织细胞所合成和分泌的小分子多肽或糖蛋白,参与细胞间信号传导和相互作用,具有如调节细胞生长、调节固有免疫及组织损伤免疫修复等多种生物学功能。细胞因子根据其主要的功能分为白介素家族(IL)、集落刺激因子(CSF)、干扰素(IFN)、肿瘤坏死因子(TNF)、转化生长-β家族(TGF-β)、生长因子类(GF)和趋化因子家族[5]。不同细胞因子之间相互协同或互相制约,由此构成复杂的细胞因子调节网络,以维持人体内环境稳态。同时,细胞因子在维持骨稳态方面也起着关键作用。细胞因子通过调节和维持成骨细胞与破骨细胞活性的平衡来保证机体骨代谢的稳定,控制着骨骼系统和免疫系统之间的通信以严格调节骨形成与骨吸收[6]。参与骨重塑的复杂调控因子网络的每种细胞因子都具有多效性,并据不同靶细胞和特定细胞微环境中的其他细胞因子发挥不同作用[7]。如IL-1既可以通过增强基质细胞表达NF-κB受体活化因子配体(RANKL),直接刺激破骨细胞前体的分化,介导TNF-α诱导的破骨细胞形成[8];也可通过增加基质细胞的前列腺素E2的合成,间接促进RANKL的表达增强[9];同时,IL-1是巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)及IL-6的强刺激因子,而M-CSF与IL-6可直接刺激破骨前体细胞分化及增殖[10]。因此,IL-1对破骨细胞分化形成具有持久地直接和间接作用,导致骨吸收。近年来,随着对细胞因子的研究深入,发现了许多参与骨重塑调节的细胞因子,如IL-6,IL-18,TNF-α,IFN-γ和M-CSF等[6]。其中IL-33作为一种骨保护细胞因子,同时也是双功能警告蛋白(在细胞内或细胞外具有不同作用的双重功能蛋白)[11],介导着多种疾病的多种功能,因此可以在减弱病理过程中发挥潜在的治疗作用。本文就IL-33与骨质疏松的发病机制之间的研究进展进行综述,为临床治疗和基础研究提供思考。