腫瘤壞死因子(TNF-α)具有促使骨質(zhì)疏松發(fā)生和抑制骨形成的作用,是骨節(jié)炎癥中導致骨骼損傷的重要因子。成骨細胞(osteoblast,OB)來源于多能間充質(zhì)細胞系,是骨形成的主要功能細胞,其按一定的路徑分化為成熟骨細胞。Osterix(Osx,SP7)是一種OB分化所必需的轉(zhuǎn)錄因子。有實驗證明如果機體缺乏該轉(zhuǎn)錄因子會導致骨骼軟骨化。美國科學家的研究曾經(jīng)報道過一種位于Osx啟動子內(nèi)的TNF抑制元件,這種抑制元件可以用于分離核蛋白,從而介導TNF-α發(fā)揮抑制OB分化的作用。用TNF-α處理前成骨細胞,然后將該細胞中的核提取物與TNF抑制元件共同培養(yǎng)進行蛋白pull-down實驗,之后通過質(zhì)譜分析法檢測分析獲得的胰蛋白酶片段。利用染色質(zhì)免疫共沉淀法證實出8種結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子的存在。PCR結(jié)果顯示,同源異形盒蛋白(homeobox protein,Prx1)在原始基質(zhì)細胞(即間充質(zhì)干細胞,MSCs)、C3H10T1/2細胞和MC3T3前成骨細胞中表達。以前的研究已確認Prx1是一種在胚胎肢芽形成和骨骼塑型中起重要作用的蛋白。TNF-α可以促使Prx1表達過程中轉(zhuǎn)錄形成的mRNA數(shù)量增長14倍,同時它還加速Prx1在MC3T3細胞胞漿和胞核內(nèi)積聚以及在體內(nèi)骨膜內(nèi)層細胞和小梁內(nèi)層細胞內(nèi)表達。Prx1瞬間表達抑制了Osx和RUNX2基因的轉(zhuǎn)錄,其同源異構(gòu)體Prx1b即Prx2的表達降低了Osx和RUNX2 mRNA的形成,也抑制了成骨細胞的分化。在對Prx1特異的小干擾RNA(siRNA)作用下Prx1表達沉默,消除了TNF-α對Osx mRNA的抑制作用,從而加速Osx的基礎表達。經(jīng)電泳遷移率檢測顯示Prx1b是首選的與Osx啟動子結(jié)合的蛋白。以上研究結(jié)果證實,Prx1是參與TNF-α抑制Osx表達和成骨祖細胞分化的固有介質(zhì)。TNF-α激活Prx1,從而抑制關節(jié)炎、女性更年期和衰老等情況下骨的形成。