基于cAMP-PKA信号通路的淫羊藿苷促进骨形成研究

目的研究淫羊藿苷是否通过c AMP-PKA信号通路来促进成骨细胞(osteoblast,OB)成熟矿化。方法以1×10?5 mol·L?1淫羊藿苷分别处理体外培养的大鼠颅骨OB细胞和人类乳腺癌细胞(MCF-7)不同时间后,免疫荧光染色法检测2种细胞内雌激素受体(ERα)的核转位情况。待P1代OB细胞铺满80%皿底后,采用1×10?5 mol·L?1的2’,3’-双脱氧腺苷(2’,3’-dideoxyadenosine,DDA)抑制胞内腺苷酸环化酶(adenylate cyclase,AC),同时以1×10?5 mol·L?1淫羊藿苷分别作用于正常组和信号阻断组不同时间后,ELISA检测细胞内c AMP的含量。以终浓度为1×10?6 mol·L?1蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)抑制剂KT5720处理细胞,同时以1×10?5 mol·L?1淫羊藿苷分别作用于信号阻断组和正常组,3 d和6 d后检测胞内碱性磷酸酶(ALP)活性;药物处理48 h后,Real-time PCR检测I型胶原(collagen I,COL I)、Runx-2、ALP m RNA的表达量;Western blot检测COL I、Runx-2蛋白表达量。结果淫羊藿苷作用于细胞4 h后,MCF-7胞内ERα发生明显的核转位,而OB细胞在所有时间点都未检测到明显核转位现象,结合本课题组前期的淫羊藿苷雌激素比较试验说明,淫羊藿苷促进成骨细胞成骨性分化并不主要依赖于其雌激素活性。淫羊藿苷促OB细胞后,胞内c AMP迅速升高,处理1 h后与对照组相比具有显著性差异。加入DDA阻断AC后,淫羊藿苷促胞内c AMP升高的作用消失。1×10?5 mol·L?1淫羊藿苷能够显著地促进胞内ALP的活性,成骨性分化相关的因子COL I、Runx-2和ALP的基因表达也相应增高,同时COL I和Runx-2蛋白表达量也显著增加。当采用KT5720抑制PKA的活性之后,ALP活性下降,成骨性分化的指标也随之降低。结论淫羊藿苷促进OB细胞成骨性分化并不主要依赖于其雌激素活性,而是通过迅速提高成骨细胞内c AMP的含量,激活胞内c AMP-PKA信号通路,进而促进成骨性相关因子的表达,来促进OB细胞成熟矿化。