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第1章 骨发育的遗传学与表观遗传学1

一、引言1

二、人类骨发育遗传疾病概述1

三、骨发育2

四、成骨细胞发育中的基因表达2

五、破骨细胞发育中的基因表达4

六、骨骼发育中的类固醇激素受体6

七、影响骨发育的主要遗传缺陷7

八、发育中的表观遗传调控11

九、总结和结论14

第2章 长骨发育中的组织相互作用15

一、绪论15

二、早期骨发育过程中细胞命运的决策15

三、软骨发生和骨发生的内在调控16

四、软骨和骨之间的相互作用18

五、软骨、骨、血管及基质消融细胞四者之间的相互作用20

六、是否这些组织相互作用在出生后仍然持续21

七、结论及展望22

第3章 骺生长板23

一、引言23

二、生长板的结构、布局和融合23

三、生长板的详细解剖和细胞动力学24

四、生长板发育和功能的调节27

五、生长板矿化的机制33

六、生长板中软骨细胞的代谢35

七、骨骺生长板中软骨细胞的去除37

八、软骨细胞存活vs死亡：自噬的诱导39

九、生长板的疾病40

十、小结41

第4章 在生长板和骨的生长中的Hedgehog信号通路42

一、介绍42

二、Hedgehog信号通路42

三、人类遗传学与发育模式中的Hh43

四、骨骼和颅面发育中的Hh45

五、软骨内成骨中的Ihh47

六、Hh与关节形成50

七、骨骼稳态中的Hh信号51

第5章 micro RNA在骨骼发育中的作用52

一、micro RNA概述52

二、骨发育和MSCs简介53

三、Dicer酶失活模型早期肢体间质和生长板内micro RNA活性53

四、骨发育信号通路中micro RNA的作用研究54

五、miRNAs在肢体发育中的作用总结59

第6章 骨发育不良中的FGF/FGFR信号60

一、绪论60

二、FGF信号通路在生长板中的作用60

三、FGF/FGFR信号转导在软骨发育异常的意义61

四、头盖骨中FGF信号通路的研究63

五、FGF/FGFR在颅缝早闭症中的意义63

六、小结与结论65

第7章 缺氧诱导因子的作用67

一、缺氧与Hif转录因子家族67

二、Hifs和软骨细胞的关系70

三、Hif-ls和成骨细胞的关系74

四、Hifs和破骨细胞的关系76

五、总结76

第8章 BMP信号77

一、概述77

二、BMP信号通路77

三、间充质细胞聚集和转化为软骨系细胞中的BMP信号78

四、软骨发生中的BMP信号通路78

五、骨发生中的BMP信号通路80

六、脂肪形成和能量代谢中的BMP信号通路82

七、展望83

第9章 Wnt信号通路与骨发育84

一、前言84

二、LRP5与LRP6在骨形成与发育中的作用84

三、DKKS对骨形成和发育的影响86

四、Kremens对于骨形成与发育的影响87

五、SOST／硬化蛋白（sclerostin）对于骨形成与发育的影响87

六、Wnts对于骨形成与发育的影响88

七、sFRPs对于骨形成与发育的影响90

八、Wnts下游基因对于骨形成与发育的影响91

九、小结与结论92

第10章 颅面复合体的发育94

一、前言94

二、颅面骨骼的发育94

三、下颌骨的发育95

四、颞下颌关节99

五、腭的发育101

六、牙齿发育105

七、展望111

第11章 牙本质与骨组织：相似的胶原矿化组织112

一、牙齿发生112

二、骨形成114

三、培养成骨细胞和成牙本质细胞的细胞系和细胞模型115

四、成骨细胞和成牙本质细胞分化的转录控制117

五、成骨细胞和成牙本质细胞中基质的组成成分118

六、遗传性综合征和疾病120

七、骨组织和牙本质的共同特征121

第12章 骨蛋白的进化122

一、绪论122

二、基因复制122

三、胶原123

四、骨γ羟基谷氨酸蛋白（骨钙素、BGP）和基质γ羟基谷氨酸蛋白（MGP）124

五、分泌型钙结合磷蛋白125

六、小型富含亮氨酸的蛋白聚糖类129

七、磷灰石结合肽的定向进化129

八、进化研究的价值和应用130

九、结论131

第13章 成骨不全132

一、引言132

二、疾病分类学和生物学132

三、临床处理134

四、鉴别诊断137

五、成骨不全的检验137

六、生物化学138

七、影像学138

八、组织形态测定法138

九、药物疗法139

十、严重受累婴儿的管理142

十一、成年后的问题142

十二、展望未来142

第14章 进行性纤维异常增殖性骨化症：一种新变形基因对发育理解的启发143

一、引言143

二、典型FOP的临床表现143

三、FOP的诊断和误诊144

四、FOP的流行病学、遗传学和环境因素144

五、FOP与BMP信号传导通路144

六、FOP基因145

七、FOP基因新突变引起的非典型FOP表型146

八、FOP基因的蛋白同源谱146

九、FOP和形态发生149

十、FOP和变形150

十一、FOP和癌变151

十二、FOP和退行性关节疾病153

十三、预防和治疗FOP患者的骨骼变形154

十四、结论154

第15章 骨盐平衡及相关病理学156

一、概述156

二、骨盐平衡的生理学特征156

三、骨盐平衡的病理学特征157

四、维生素D和钙缺乏相关疾病的发病机制159

五、结论163

第16章 骨和其他组织的内在联系：脑-骨轴和骨-脂肪组织轴165

一、概述165

二、瘦素与骨165

三、瘦素对骨重建的调控165

四、人体中的瘦素与骨重建166

五、瘦素、交感神经系统与骨重建166

六、交感神经系统与骨重建：临床暗示167

七、影响食欲的神经肽类对骨重建的调节：Cart和MC4R168

八、黑皮质素4受体168

九、神经调节肽U168

十、Npy169

十一、骨骼细胞葡萄糖代谢的调控169

十二、作为糖尿病潜在治疗方法的骨钙素171

十三、瘦素经由交感神经系统通过成骨细胞调节葡萄糖代谢172

十四、骨骼调节糖代谢的临床意义172

十五、总结172

第17章 骨发育的力学生物学和计算仿真174

一、骨功能和形态174

二、骨生长的力学生物学调节和仿真176

三、骨重建的力学生物学调节和重建仿真179

四、骨折愈合的力学生物学调节和仿真181

五、总结184

附录 缩略词表186