基础研究
力生长因子对破骨细胞活性的影响及其机制
中华创伤杂志, 2021,37(11) : 1034-1041. DOI: 10.3760/cma.j.cn501098-20210604-00328
摘要
目的

探讨力生长因子(MGF)对破骨细胞活性的影响及其机制。

方法

使用诱导剂25 ng/ml巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)及30 ng/ml核因子-κB受体活化因子配体(RANKL)对RAW264.7前体破骨细胞系进行诱导培养,培养7 d后通过抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色法进行鉴定。取培养的破骨细胞,采用Western blot法测定45 ng/ml的MGF对破骨细胞中磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)信号通路及其活性的影响,即AKT、磷酸化(p)-AKT、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、p-mTOR和TRAP在0,4,8和12 h的表达水平,同时采用RT-PCR法从分子水平测定破骨细胞TRAP在0,4,8和12 h的表达水平。用20 μmol/L PI3K/AKT磷酸化抑制剂LY294002联合45 ng/ml MGF作用于破骨细胞,采用Western blot法检测AKT、p-AKT、mTOR、p-mTOR和TRAP在0,4,8和12 h的表达水平。

结果

M-CSF和RANKL对RAW264.7细胞培养7 d后,能够得到大量TRAP染色阳性的破骨细胞。Western blot结果显示,MGF 作用于破骨细胞后,AKT和mTOR的表达水平随作用时间无明显变化(P>0.05),p-AKT和p-mTOR的表达水平随着作用时间的延长持续增高,分别由0 h的(2.18±0.34)pg/ml和(0.83±0.10)pg/ml增加至12 h的(3.86±0.36)pg/ml和(1.56±0.19)pg/ml(P<0.05),TRAP的表达水平随作用时间显著降低,由0 h的(5.66±0.47)pg/ml降至12 h的(3.76±0.38)pg/ml(P<0.05)。RT-PCR法测定破骨细胞TRAP表达结果显示,MGF抑制破骨细胞TRAP的表达,由0 h的1.02±0.06降至12 h的0.53±0.11(P<0.05)。Western blot结果显示,LY294002联合MGF作用于破骨细胞后,AKT和mTOR的表达水平随作用时间无明显变化(P>0.05),p-AKT和p-mTOR的表达水平显著降低,分别由0 h的(3.28±0.18)pg/ml和(3.29±0.22)pg/ml降至12 h的(2.06±0.34)pg/ml和(2.04±0.20)pg/ml(P<0.05),而TRAP的表达水平随MGF作用时间则差异无统计学意义(P>0.05)。

结论

MGF通过PI3K/AKT信号途径抑制破骨细胞TRAP的表达,进而抑制破骨细胞活性;LY294002抑制破骨细胞PI3K/AKT信号通路的表达,进一步验证MGF抑制破骨细胞活性的机制。这一发现可为临床预防及治疗骨质疏松症提供新的思路。

引用本文: 佟雁翔, 王斌, 贾燕飞, 等.  力生长因子对破骨细胞活性的影响及其机制 [J] . 中华创伤杂志, 2021, 37(11) : 1034-1041. DOI: 10.3760/cma.j.cn501098-20210604-00328.
参考文献导出:   Endnote    NoteExpress    RefWorks    NoteFirst    医学文献王
扫  描  看  全  文

正文
作者信息
基金 0  关键词  0
English Abstract
评论
阅读 0  评论  0
相关资源
引用 | 论文 | 视频
以下内容版权所有,任何个人和机构未经授权不得转载、复制和发布,违者必究。

骨组织结构的稳定来源于成骨细胞与破骨细胞之间的作用平衡1。研究表明,这种动态平衡的破坏是导致骨质疏松症发生的基础,破骨细胞作为机体唯一具有溶骨作用的细胞,是发生骨质疏松症的重要细胞基础之一2。破骨细胞抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)是酸性磷酸酶6种同工酶中的一种,在破骨细胞中含量尤为丰富3。作为破骨细胞的特异性标志酶,TRAP与其成熟及骨吸收功能紧密相关4, 5, 6。Kandalla等7在受牵拉刺激的骨骼肌中首次发现了力生长因子(mechano-growth factor,MGF),MGF是胰岛素样生长因子-1的一类剪切变异体,因其有独特的C-末端E结构区域,所以能够发挥不同于胰岛素样生长因子-1的作用。目前研究表明,MGF能以旁分泌或自分泌的形式对邻近靶细胞、靶组织及靶器官发挥作用,在保护骨骼肌细胞、维持心肌细胞、促进神经元成熟、促进成骨细胞分化等方面有着重要作用8, 9, 10, 11。基于以上特殊作用,有学者发现,MGF能够加速骨折愈合,且浓度越高,促进骨折愈合效果越明显12。MGF对破骨细胞增殖、分化及骨吸收功能均有一定影响,但其具体影响效果及影响机制至今仍未有完全阐明13。笔者采用Western blot法及RT-PCR法,从磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(phosphoinositide-3- kinase/proteinkenase B,PI3K/AKT)信号通路探讨MGF对破骨细胞的影响效果及机制,为进一步研究MGF及破骨细胞提供借鉴,为骨质疏松症的临床治疗提供新的思路。

 
 
展开/关闭提纲
查看图表详情
回到顶部
放大字体
缩小字体
标签
关键词