自噬与NF-кB信号通路对MSCs向成骨细胞分化的影响及其在骨髓瘤骨病发病机制中的作用

骨髓瘤骨病是多发性骨髓瘤的主要临床表现之一，其确切机制尚不明确。我们前期工作已经证明骨髓瘤细胞抑制间充质干细胞(MSCs)向成骨细胞分化是骨髓瘤骨病发生的重要因素，并且发现伴随MSCs成骨潜能降低，其NF-κB活性降低，而自噬活性升高。另有研究证明NF-κB在MSCs向成骨细胞分化过程中起重要作用，而NF-κB与自噬关系密切，所以有必要深入探讨NF-κB和自噬在骨髓瘤骨病中的作用。本研究中我们将检测MSCs的NF-κB、自噬和成骨潜能之间的关系，并将重点探讨在骨髓瘤细胞抑制MSCs向成骨细胞分化过程中，NF-κB和自噬的改变和作用，及两者的关系。此外，我们还将探讨在此过程中VLA-4/VCAM-1与PTEN/PI3K/AKT/mTOR对NF-κB和自噬的影响。本研究旨在明确自噬和NF-κB对MSCs向成骨细胞分化的影响，及两者在骨髓瘤骨病发病机制中的作用，为骨髓瘤骨病的诊治提供新思路。

骨髓瘤骨病是多发性骨髓瘤（MM）的主要临床表现之一，在疾病初期或者发病过程中，80-90%的患者会出现骨髓瘤骨病的表现，然而骨髓瘤骨病的发病机制尚未明确。既往研究发现，不平衡的骨重塑是骨髓瘤骨病的重要机制，即破骨细胞活性和数量增加，而成骨细胞被抑制。相对于破骨细胞，成骨细胞的研究相对较少。我们以前的研究发现，成骨细胞的前体细胞，间充质干细胞(MSCs)向成骨细胞分化潜能减弱，而其具体机制尚不明确。在本研究中，（1）我们发现来源于骨髓瘤骨病患者的MSCs的NF-κB活性较正常对照MSCs明显降低，而自噬水平明显升高，说明MSCs的自噬、NF-κB活性和成骨潜能之间存在相关性。（2）取硼替佐米治疗前后的骨髓瘤骨病患者的MSCs，检测其自噬活性和成骨潜能的改变，发现治疗后自噬活性明显减低，同时伴有成骨分化潜能升高。（3）进一步的研究中，我们利用NF-κB信号通路抑制剂SN50和RNA干扰技术，抑制正常对照MSCs中NF-κB信号通路的P65的表达，发现MSCs向成骨细胞分化的潜能减低，而自噬活性无明显改变。如果利用自噬抑制剂3-MA和 RNA干扰自噬重要基因ATG5在正常对照MSCs表达后，NF-κB信号通路活性增强，而向成骨细胞分化的潜能减弱。（4）利用CD138阳性骨髓瘤细胞与MSCs共培养，PTEN、AKT和mTOR在MSCs中的表达量明显降低，而自噬活性明显升高，同时NF-κB信号通路的IkK、p-IkB、和p65均表达减低，导致MSCs向成骨细胞分化潜能减低。（5）在共培养体系中加入细胞粘附分子VLA-4单克隆抗体，可以逆转上述改变，最终导致MSCs向成骨细胞分化潜能增加。（6）检测成骨诱导后的MSCs的notch1表达，骨髓瘤患者的表达下降幅度明显小于正常对照，而加入notch1抑制剂DAPT后，MSCs的成骨潜能明显增加。本研究明确骨髓瘤细胞通过细胞粘附分子VLA-4/VCAM-1和PTEN/PI3K/AKT/mTOR通路激活MSCs的自噬活性，而自噬通过IKK/IκB参与的传统通路影响NF-κB活性，从而抑制MSCs向成骨细胞分化潜能。进一步阐明了自噬和NF-κB在成骨细胞参与骨髓瘤骨病发病机制中的作用，为骨髓瘤骨病的诊治提供了新的思路。