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背景和目的多发性骨髓瘤(MM)患者约80%在病程中出现骨病,是降低患者生活质量和生存率的重要因素。MM骨病的发生机制为破骨细胞活性增强和成骨细胞功能抑制。我们前期工作发现,骨髓基质细胞(BMSC)分泌介导干细胞趋化归巢的SDF-1α,以及肿瘤细胞分泌的成骨细胞Wnt信号通路抑制因子DKK-1,二者在MM患者血清中表达水平呈正相关。本研究旨在探讨SDF-1α与DKK-1水平与临床骨病之间的相关性,以及二者是否相互作用诱发并加重多发性骨髓瘤骨病,试图更深入揭示MM骨病的发生机制。材料与方法收集46例新诊断的MM患者及30例健康对照的临床资料、血清及骨髓标本,采用ELISA方法测定血清SDF-1α, DKK-1水平,并将二者水平和临床骨病进行相关性分析。临床骨病评价手段包括全身骨骼X线检查和胸部高分辨CT骨重建。体外培养RPMI8226人多发性骨髓瘤细胞株,加入10ng/ml SDF-1α,采用RealtimePCR的SYBR染料相对定量法检测Oh、8h以及36h DKK-1mRNA转录水平变化。应用CD138免疫磁珠分选9例MM患者原代骨髓瘤细胞,经SDF-1α刺激后检测DKK-1转录水平变化。体外培养MM患者原代BMSCs,加入DKK-1(20ng/ml)或／和Wnt-3a(200ng/ml),检测SDF-1α mRNA转录水平变化。采用SPSS Statistics17.0进行统计学分析。当P<0.05时认为存在统计学差异。结果MM患者(n=46)血清SDF-1α水平显著高于健康对照(n=30)(3275.9±1093.0pg/ml vs2817.5±419.6pg/m1,P=0.015)。MM患者血清DKK-1水平亦显著高于健康对照(3256.8±4960.3pg/ml vs1494.2±918.7pg/ml, P=0.025)。且MM患者SDF-1α和DKK-1水平呈正相关(r=0.40,P=0.001),健康对照未发现这种相关性(r=0.15,P=-0.428)。共有13例患者同时进行了全身骨骼X线和胸部高分辨CT骨重建检查。与X线平片相比,CT骨三维重建能更敏感发现骨折和溶骨病变。CT骨重建显示骨病阳性患者血清SDF1-α水平较骨病阴性患者升高,分别为2989±838和2460±739pg/ml,但无显著性(P=0.12)。血清DKK-1水平在骨病阳性患者亦较阴性患者升高趋势,分别为5072±8032和1032±720pg/ml,但无显著性(P＝0.13)。患者血清SDF-1α与DKK-1水平均随ISS分期进展而逐渐升高,但无统计学意义。RPMI8226人MM细胞株经8h和36h SDF-1α刺激后,DKK-1mRNA的转录水平分别上升至刺激前的1.92倍及4.19倍(P=0.099)。CD138免疫磁珠分选后骨髓瘤细胞纯度高达99.5%。9例MM患者经磁珠分选获得纯化原代瘤细胞,经测定其基线DKK-1mRNA的转录水平不尽相同,相对转录量从内参基因甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)表达的0.06%至11.09%不等。原代瘤细胞体外培养经SDF-1α刺激后,基线DKK-1mRNA高转录水平者更易出现转录上调(P=0.043),而基线低水平者SDF-1α刺激作用不明显。说明SDF-1α可以促进基线DKK-1高转录水平者的DKK-1基因转录。MM患者BMSCs体外培养2周,加入Wnt信号通路激动剂Wnt-3a后BMSCs表达SDF-1α mRNA水平显著下降,平均下调至原先的0.29倍,P＝0.028。同时加入DKK-1和Wnt-3a又可逆转Wnt-3a对SDF-1α mRNA转录的下调作用。结论MM患者血清SDF-1α与DKK-1水平高于正常,且二者具有正相关性。骨病严重程度与血清SDF-1α和DKK-1水平呈现相关趋势。SDF-1α促进某些骨髓瘤细胞DKK-1mRNA转录,DKK-1促进MM患者BMSCs表达SDF-1α,二者相互促进,形成恶性循环,介导多发性骨髓瘤骨病发生。抑制二者相互作用可能成为临床治疗骨髓瘤骨病的新方法。