成都华西华科研究所研发生产定量CT QCT骨密度体模软件分析系统非胶原蛋白与QCT骨密度体模软件检测方法

软骨基质非胶原蛋白除大分子蛋白多糖聚合物和连 接蛋白外，还包括其他一些蛋白质（见表5-丨），如软骨 基质蛋白、36-KD蛋白质、锚蛋白、软骨钙素等，但这些 蛋白的功能尚不很淸楚，可能参与调节软骨的许多特性。 细胞外基质与矿化有关的许多蛋白都是由肥大软骨细胞 表达的，包括骨钙素、骨唾液酸蛋白、Osteopomin和碱性 磷酸酶等^:13_^15]。

表5-丨软骨生长板中的细胞倌号分子和蛋白

1.软骨钙索软骨钙素（chcmdrocalcin)即II型胶原 羧基端前肽，由两个亚单位组成，是一种钙结合蛋白，与 羟磷灰石有亲和性。丨983年.Choi等从牛胚骺软骨分离 出一分子质攢为69000ku的钙结合蛋白，发现软骨钙化 在时间和空间上与局部该蛋白分子的浓度密切相关，并 根据其存在的部位和特性命名为软#钙素。

软骨钙素的组织分布有其特点，处在钙化的软骨如 生长板软骨肥大细胞带和关节软#的深层至潮线含有大 谩软骨钙素；健康成熟或未钙化的软骨均不含软#钙素； 未钙化的骺软骨在第二个骨化中心形成之前可肴到弥散 分布的软骨钙紊。在编织骨、板状骨、膜内#、生长的牙 齿及其他组织中均未发现有软骨钙素。

软骨钙素的分布与软骨的功能特性有关。生长板软 骨的分布与软钟细胞的成熟程度相一致_D细胞增殖层的 早期阶段，在细胞内大囊泡的部位可见到软骨钙素的存 在；在肥大细胞层的下部该蛋闩呈多极件释放到细胞外 基质，圼纵向层状聚集；但钙化完成时，经中件蛋內酶水 解而淸除。免疫电镜观察发现，软骨钙化时软骨钙索出 现并准确地在矿化部位积聚。在软#钙索聚集点通常可

探测到蛋白多糖和连接蛋白组成的多聚体，软骨钙索与 这些多聚体结合的同时，软骨钙化被启动。另外软背钙 素还可与羟磷灰石牢固地结合，被动地在矿化部位聚集。 以上两种结合导致了局部软骨钙索浓度的增加，是品体 核心形成的关键。总之，软骨钙素有后动和促进软骨基 质的矿化、软骨内成骨的作用。

由于软骨钙素的功能特性，它的变化与某些与软骨 发育、软骨内成骨、异常钙化等有关的疾病相关。如软骨 发育不良时，细胞外基质软种钙索减少，蛋白聚糖、连接 蛋白的含MiF.常，软骨钙素在细胞大囊泡内异常浓集；通 常健康未钙化的关节软骨不含软骨钙家，但在骨关节病 退变的关节软骨深层可检测到软#钙素；痛风症时，半月 板软骨虽不含软#钙素，但处在钙化时的关节软骨内含 有软#钙紊.故软骨钙紊与透明软背的异常钙化、羟磷酸 钙和焦磷酸钙的形成有关；而在低磷酸酯酶血症，软骨钙 索的缺乏与软骨钙化障碍呈直线相关关系^u>¹⁵³。

2.      软#基质进白软骨基鹿蛋dJ( cartilage matrix protein)是由三个Mr54000的亜基通过双硫键连接组成， 是一种弱碱性蛋A质，它常与大分子蛋白聚糖一同被提 纯，并且不能去除，故二者可能通过共价键结合。这种蛋 白只在软骨中发现，但并非存在于所有类甩的软骨中，如 承重的关节软竹和椎间盘中就未见出现，而在气筲软骨 中含掛丰宮并随年龄增长成倍增多。至于它在软骨矿化 过程中是否有作用，冇什么作用R前尚不淸楚。

3.      基质金屈蛋白酶软骨基质的退变主要是由各 种蛋白酶（如天n冬氨酸酶、半胱筑酸酶、丝氨酸酶和金 属蛋白酶等）的分解作用来完成的。在这些酶中，基质金 涵蛋白酶（matrix metalloproteinases, MMPs)在软骨退变 过程中起若重要作用。MMP是由多种结构相似的蛋白 构成的一个蛋白敌家族，其中MMP- 1，-2, -3, -7, 一 8, -9, - 10,-丨2, - 13和-14均可以切割核心蛋白 球间区上的Asu〜-Phc^M2之间的肽键，产生含有G1区 的C端为VDIPEN34】的片断《 0前认为这一过程在软 骨降解的晚期中发挥着重要作用。MMP-KMMP-2、 MMP-3和MMP-9在软骨里含敢较高，MMP-1主要 分解纤维形成性胶原如I、II、D1和XI型胶原，MMP-2 和MMP-9是分解IV型胶原的，MMP-3可分解蛋内聚 糖、ID、IV、IX型胶原和纤维连接蛋白；此外，MMP-3与 其他MMPs的活性相关，据认为它是骨关节炎软骨退变 的关键酶.，

4.      P 7微管蛋白P ^_ 7微赞蛋白（|3 - 7 canaliculus prcuien)是新近才发现的一种磷酸酶。它是由生长板软 骨细胞所表达的.由268个贫基酸组成一个二肽结构，存 在于一些蛋白质如阳离子运送ATP酶和其他催化磷酸 水解的酶当中。它主要分布在软#组织里，其含量是非 软骨绢织的100倍，同时在软骨细胞终末分化时它的浓 度会上升5倍，这说明这种磷酸嗨通过菜种生化途径参 与分化软骨细胞的活性作用。肥大软骨细胞分泌大堡 P-7微管蛋白已被实验所证明，同时细胞培养表明秋水 仙碱抑制(3-7微管蛋白的形成，从而抑制了软骨细胞分化，并使基质分泌下降。

5.      骨妈索骨转素（osteocalcin )足分子质M为 5800ku的低分子蛋白质，它含有罕见的羧苺谷氨酸 残基的三种修饰形式，这是经后转移修饰形成的，此过程 依赖于维生家K。这种酸件氨基酸残基賦于骨钙素具有 结合钙的功能，使之与羟基磷灰石牢固结合；研究认为这 种蛋白质作用于矿化物的装配过程，可能参与调节羟磷 灰石结晶的生成。1,25-二羟维生素A可刺激骨钙素 的合成，使之成倍增长，表明骨钙素具有动员钙，降解骨 的作用

6.      毋唾液酸蛋白骨唾液酸蛋白（bone sialoprotein, BSP)是含有大最唾液酸的一种骨基质蛋白，其主链部分 的分子质墩为33600ku，含有相当长序列的酸性氨基酸 残基和儿个短的谷氨酸片断构成，使该蛋白具有结合钙 的特性。虽然BSP既与细胞结合又与羧磷灰石紧密连 接，但它的功能仍不淸楚1,25-二羟维生素A抑制 BSP的合成，而给培养的成骨细胞性骨肉熵或颅盖骨外 植块中加人地塞米松则剌激BSP形成，故推测BSP作用 于骨重塑的合成阶段。成都华西华科研究所研发生产QCT定量CT骨密度体模软件分析系统  
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