2.1 鐵調(diào)素對成骨細(xì)胞內(nèi)鈣離子的影響

鈣離子作為骨礦化重要無機(jī)成分，同時(shí)也是細(xì)胞內(nèi)的重要信號分子；成骨細(xì)胞內(nèi)鈣鹽沉淀需要大量鈣離子，成骨細(xì)胞上的鈣通道在控制胞內(nèi)與胞外的鈣平衡中起著重要的作用。張鵬等發(fā)現(xiàn)，隨著成骨細(xì)胞外鐵調(diào)素濃度的升高，成骨細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度升高；與此相對應(yīng)的是，用枸櫞酸鐵銨作為鐵供體干預(yù)成骨細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)，高濃度的鐵使成骨細(xì)胞內(nèi)鈣離子減少。

2.2 鐵調(diào)素對成骨細(xì)胞鐵代謝的影響

2013年，張鵬等隨后進(jìn)一步研究了鐵調(diào)素對成骨細(xì)胞鐵代謝指標(biāo)、骨代謝指標(biāo)的影響和相互關(guān)系。研究結(jié)果提示，鐵調(diào)素可能通過膜鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白影響成骨細(xì)胞鐵離子變化，細(xì)胞鐵代謝變化可能引起細(xì)胞成骨指標(biāo)上調(diào)改變。

2.3 鐵調(diào)素可促進(jìn)成骨細(xì)胞活性，抑制破骨細(xì)胞形成

2010年，趙理平等研究表明，鐵調(diào)素能增強(qiáng)成骨細(xì)胞增殖活性，抑制成骨細(xì)胞的凋亡，上調(diào)Ⅰ型膠原的基因和蛋白表達(dá)，促進(jìn)成骨細(xì)胞礦化，使鈣結(jié)節(jié)增多，礦化能力增強(qiáng)，但鐵調(diào)素對堿性磷酸酶的影響有限。另外，2010年劉虎等發(fā)現(xiàn)，鐵調(diào)素能以劑量依賴的形式上調(diào)骨保護(hù)素（OPG）和骨鈣素（BGP）的基因表達(dá)，這表明鐵調(diào)素可能在促進(jìn)成骨細(xì)胞活性和抑制破骨細(xì)胞形成中起到了一定的作用。

2.4 鐵調(diào)素對MC3T3-E1前成骨細(xì)胞的活性、成骨相關(guān)基因的表達(dá)、礦化能力的影響，以及與JAK2/STAT3信號通路的關(guān)系

2016年，張曉等研究了鐵調(diào)素對MC3T3-E1前成骨細(xì)胞的活性、成骨相關(guān)基因的表達(dá)、礦化能力的影響，以及與JAK2/STAT3信號通路的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用不同濃度的鐵調(diào)素干預(yù)MC3T3-E1細(xì)胞后與空白組相比，活性明顯增加。他們認(rèn)為：鐵調(diào)素能增加成骨細(xì)胞活性，促進(jìn)成骨細(xì)胞的分化，增加成骨活性，促進(jìn)成骨細(xì)胞礦化的作用；鐵調(diào)素能抑制成骨細(xì)胞中JAK2、STAT3的表達(dá)，鐵調(diào)素對成骨細(xì)胞促成骨作用與JAK2/STAT3通路無關(guān)。

2.5 鐵調(diào)素、BMP-Smad磷酸化信號通路與骨形成

近期，浙江大學(xué)王福俤教授發(fā)現(xiàn)，hepcidin，基因敲除小鼠的BMP表達(dá)下降，BMP的下降可抑制BMP-Smad磷酸化信號通路，進(jìn)而可抑制骨形成。

2.5.1 鐵調(diào)素在破骨細(xì)胞鐵代謝中的作用

目前，關(guān)于鐵調(diào)素對破骨細(xì)胞相關(guān)影響的研究較少。鐵離子是許多細(xì)胞代謝過程（如氧傳遞、酶促反應(yīng)）所必需的微量元素。已有研究報(bào)道，鐵離子可加速骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向破骨細(xì)胞分化。還有研究報(bào)道，鐵離子促進(jìn)破骨細(xì)胞發(fā)生的作用機(jī)制可能是：①鐵離子一定范圍增加有助于線粒體呼吸能力提高，為破骨細(xì)胞分化提供能量；②鐵離子能激活一種已知的破骨細(xì)胞形成調(diào)節(jié)因子——編碼反應(yīng)結(jié)合蛋白（encodes response element blinding pro-tein，CREB），CREB則可加速破骨細(xì)胞形成。目前研究已經(jīng)證明，鐵調(diào)素能夠通過其作用的受體（膜鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，F(xiàn)PN1）來調(diào)節(jié)細(xì)胞的鐵代謝。膜鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是已知的哺乳動(dòng)物細(xì)胞唯一的鐵輸出蛋白，當(dāng)鐵調(diào)素與其結(jié)合后，膜鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白發(fā)生內(nèi)陷和降解，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的鐵離子釋放減少，因此鐵調(diào)素可以增加細(xì)胞內(nèi)的鐵離子。鐵調(diào)素的這種作用已經(jīng)在小腸細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、肝臟細(xì)胞、胎盤細(xì)胞、心肌細(xì)胞和成骨細(xì)胞中得到證實(shí)。鐵調(diào)素在成骨細(xì)胞中的這種作用也在徐又佳團(tuán)隊(duì)的研究中得到了證實(shí)。最近有研究證明，RAW264.7細(xì)胞同樣存在鐵調(diào)素的受體——膜鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，但鐵調(diào)素對RAW264.7細(xì)胞內(nèi)鐵離子的影響還沒有直接的報(bào)道。RAW264.7細(xì)胞是小鼠單核/巨噬細(xì)胞，可在RANKL的誘導(dǎo)下分化為破骨細(xì)胞，因此RAW264.7細(xì)胞是良好的破骨前體細(xì)胞模型。趙國陽等在鐵調(diào)素與骨代謝生物研究中認(rèn)為，RAW264.7細(xì)胞是一個(gè)重要的研究對象。那么，在RAW264.7細(xì)胞中是否存在FPN1受體，其具體作用情況如何，均尚未有明確的報(bào)道。

2.5.2 鐵調(diào)素對RAW264.7細(xì)胞作用的可能通路和機(jī)制

趙國陽等通過將不同濃度的鐵調(diào)素加入含有核因子κB受體活化因子配體（RANKL）的RAW264.7細(xì)胞培養(yǎng)基，24h后用免疫熒光和Western-blot方法測定FPN1的表達(dá)，該研究提示RAW264.7細(xì)胞膜上存在鐵調(diào)素作用的PFN1受體，鐵調(diào)素可通過降解FPN1使其細(xì)胞內(nèi)鐵離子含量增加。RAW264.7是鐵調(diào)素作用的新的靶細(xì)胞，這提示我們鐵調(diào)素在體內(nèi)可能有更多的我們以前尚不明確的作用靶點(diǎn)。這一研究結(jié)果是對“鐵調(diào)素促進(jìn)RAW264.7細(xì)胞向破骨細(xì)胞分化”研究結(jié)果的有益支持，也是鐵調(diào)素可以對骨組織細(xì)胞的鐵代謝發(fā)生直接作用的又一重要實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

（葉俊星、趙理平）