背景:在骨发育、生长、修复、重建过程中,破骨细胞(Osteoclast)作为骨吸收的主要功能细胞,发挥着重要的作用。破骨细胞起源于血系单核-巨噬细胞系统,是一种特殊的终末分化细胞,由其单核前体细胞通过多种方式融合形成巨大的多核细胞。破骨细胞前体分化为成熟的破骨细胞主要依赖于肿瘤坏死因子家族的核因子κB受体激活蛋白配体(RANKL)和巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)的作用。RANKL大量表达于成骨细胞,骨基质细胞,T和B淋巴细胞,并可以激活破骨细胞受体 RANK。在 RANKL 刺激后,NF-κB、MAPK(JNK、p38、ERK)、Src/PI3K/AKT和NFAT等信号通路被激活,继而促进破骨细胞分化相关的特异性基因表达,促使细胞分化成具有骨吸收功能的成熟破骨细胞,从而开始骨的重吸收。生理条件下,破骨细胞介导的骨吸收与成骨细胞介导的骨形成之间保持平衡状态,以维持正常骨量。如果这种平衡被打破就会发生如肿瘤骨转移引起的局灶性骨溶解,骨质疏松症(osteoporosis)或者骨硬化等疾病。乳腺癌是最易发生骨转移的肿瘤之一。乳腺癌转移到骨后,能分泌或者刺激其他细胞分泌相关因子,刺激破骨细胞的激活。作为骨吸收的效应细胞的破骨细胞的分化、活性的调节的失衡是乳腺癌引起的骨溶解的关键。目前,双膦酸盐仍是治疗肿瘤骨转移的主要药物。然而,长期使用可能导致骨折愈合时间延长等相关并发症。因此,对于乳腺癌骨转移引起骨溶解的治疗药物仍然是关注的重点。MAPKs是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,它涉及许多细胞活动,如细胞增殖、分化、入侵、迁移和死亡。p38 MAPK在破骨细胞分化和乳腺癌转移过程中均发挥重要的作用。ARRY-614,一种新型p38 MAPK的抑制剂,已经在对骨髓增生异常综合征的治疗中完成一期临床研究,取得了满意疗效,然而目前还没有关于ARRY-614对破骨细胞及乳腺癌的作用的报道。骨质疏松症(osteoporosis)是一种全身性的骨骼疾病,以骨密度降低骨量减少和骨微结构(Bone microstructure)退行性改变为主要特征。尽管目前已有很多研究尝试探究骨质疏松及骨量减少的准确机制,但是骨质疏松及骨量减少的确切机制以及其与体内其他指标的相关性仍不明确。外周血单核细胞是重要的破骨细胞来源之一,与破骨细胞生成的关系十分密切。因此,外周血单核细胞数量与骨健康之间可能存在相关性,外周血单核细胞可能影响骨量及骨微结构,进而影响骨强度。然而,目前并未有文献证实外周血单核细胞计数可用来预测骨健康值。同时,外周血单核细胞计数是临床上极易获得的一项指标,将外周血单核细胞计数作为骨健康的预测指标,具有重要的临床应用价值。目的:1.通过评估ARRY-614对破骨细胞和乳腺癌细胞的作用,以及通过动物模型评估ARRY-614在小鼠体内对骨溶解的治疗作用,验证ARRY-614对破骨细胞的影响以及相关机制。2.通过多中心大数据流行病学调查,评估外周血单核细胞数量(PBMC)与骨健康、骨量以及骨质疏松之间的关系。根据外周血单核细胞数量与骨量之间的关系进一步推测外周血单核细胞数量对骨骼强度的影响,从而发现一个能够用于初筛骨量减少及骨质疏松的指标,进而指导是否需要进行下一步的双能x线吸收计量法(DXA)评估骨密度。方法:1.通过体外诱导破骨细胞分化和骨吸收实验确定了 ARRY-614对破骨细胞分化和功能的影响;NFATc 1,TRAP,DC-STAMP,CTSK基因的表达通过实时荧光定量PCR来确定;ARRY-614对乳腺癌细胞增殖,凋亡,迁移和侵袭的作用通过CCK-8,流式细胞分析和Transwell迁移侵袭实验来确定;蛋白质免疫印迹分析了 ARRY-614对p38-STAT3信号轴已经NFATc1,MMP-2,MMP-9等蛋白的表达水平;最后,乳腺癌骨转移动物模型评估了 ARRY-614对乳腺癌引起的骨溶解的治疗效果。2.联合中国华东浙江地区不同区域之内四家医学中心,共计纳入了 2806名50岁以上的老年男性作为研究对象,通过医院系统调取研究对象既往健康体检时的体检数据。通过标准问卷搜集记录研究对象的基线特征。采用威尔科克森符号秩检验或者曼-惠特尼U检验检验连续变量。采用卡方检验或者Fisher精确检验检验分类变量。最终通过协方差和多元线性回归分析来评估外周血单核细胞计数、骨密度绝对值以及T值之间的关系并用多组模型调整潜在混杂因素。检验水准α值取双侧0.05。结果1.在我们的研究中,我们证明了一种新型p38抑制剂ARRY-614可以抑制破骨细胞的形成并在乳腺癌细胞中发挥抗肿瘤作用。在破骨细胞中,ARRY-614使p38-STAT3-NFATc1信号轴受损,在乳腺癌中则抑制p38-STAT3-MMPs信号轴。此外,我们发现ARRY-614在体内抑制了乳腺癌细胞诱导的骨溶性损伤。2.2325例研究对象纳入最后的统计分析。其中569例研究对象纳入“至少骨量减少”组,剩余部分纳入正常对照组。我们发现外周血单核细胞计数在“至少骨量减少”实验组中较正常对照组显著增高。校正潜在混杂因素后骨密度绝对值和T值随着外周血单核细胞计数的增加,呈现出显著减少的趋势。在单变量的分析当中,外周血单核细胞计数与“至少骨量减少”之间有着很强的相关性。结论:1.ARRY-614是一种可用于治疗乳腺癌诱发的骨溶解,具有一定临床应用前景的药物。2.在老年男性人群中,骨质疏松症与外周血单核细胞计数有着非常密切的关系。而两者之间准确的关联机制需要更深入的探寻。