肌醇酶1信号通路对氟诱导的成骨细胞分化的影响

被引：2

作者：

李希宁 ^{[1
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王旗春 ^{[1
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张婷 ^{[1
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高喜仁 ^{[1
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俞峰 ^{[1
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孙波 ^{[2
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机构：

[1] 湖州, 浙江湖州师范学院医学院病理学教研室

[2] 长春, 吉林大学药学院药理学教研室

来源：

中华地方病学杂志 | 2016年 / 35卷 / 12期

关键词：

氟骨症; 未折叠蛋白反应; 肌醇酶1; 基因干扰; 成骨细胞;

D O I：

暂无

中图分类号：

R599.1 [地方性硒中毒];

学科分类号：

100201 [内科学];

摘要：

目的观察染氟成骨细胞未折叠蛋白反应肌醇酶1 (IRE1)-Xbp1信号通路的表达及siRNA干扰抑制IREl表达后成骨细胞内成骨细胞标志物的变化趋势。方法细胞增殖毒性(CCK-8)实验检测成骨细胞MC3T3-E1增殖活性, 设置0.0、0.1、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0、20.0、32.0、64.0 mg/L 10个不同氟含量组;选取具有代表性的低、中、高剂量氟(含量分别为2.0、8.0、20.0 mg/L)作用于MC3T3-E1细胞2 d, 采用实时荧光定量PCR (Real-time PCR)检测MC3T3-E1细胞中未折叠蛋白反应相关基因和成骨细胞标志物[碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OCN)、Runx2、osterix、免疫球蛋白重链结合蛋白(Bip )、蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)、活化转录因子6 (ATF6)、Xbp1]的表达;IRE1 siRNA转染MC3T3-E1细胞并联合染氟, Real-time PCR和蛋白免疫印迹法检测MC3T3-E1细胞中IRE1信号通路和成骨细胞标志物的表达。结果 CCK-8检测结果显示氟的双向效应, 即与0.0 mg/L组[1.00 ± 0.01 (1 d)、1.00 ± 0.02 (3 d)、1.00 ± 0.08 (7 d)]比较, 成骨细胞活性在2.0 mg/L染氟组[1.11 ± 0.02 (1 d)、1.29 ± 0.02 (3 d)]、8.0 mg/L染氟组[1.16 ± 0.02 (1 d)、1.44 ± 0.03 (3 d)]显著增强(P均< 0.05), 而20.0 mg/L染氟组却抑制细胞活性[0.83 ± 0.01 (1 d)、0.81 ± 0.01 (3 d)、0.96 ± 0.04 (7 d), P均< 0.05]。2.0 mg/L染氟组显著诱导MC3T3-E1细胞内ALP (12.80 ± 3.62)、Runx2 (6.61 ± 0.48)和osterix (21.42 ± 1.56)的表达, 与0.0 mg/L组(6.86 ± 2.13、2.65 ± 0.38、12.48 ± 3.96)比较, 差异有统计学意义(P均< 0.05), 而20.0 mg/L染氟组抑制ALP (0.88 ± 0.17)、OCN (0.16 ± 0.05)和osterix (1.35 ± 0.51)的表达, 与0.0 mg/L组[4.58 ± 1.52 (OCN)]比较, 差异均有统计学意义(P均< 0.05)。与0.0 mg/L组[1.36 ± 0.58 (IRE1)、0.96 ± 0.45 (Xbp1)]比较, IRE1 [14.84 ± 2.57 (2.0 mg/L)、4.10 ± 0.52 (8.0 mg/L)、5.30 ± 0.63 (20.0 mg/L )]和Xbp1 [2.62 ± 0.66 (2.0 mg/L)、1.97 ± 0.47 (20.0 mg/L)]基因表达在染氟组中均显著升高(P均< 0.05)。IRE1基因敲除后, 与对照组比较[基因:3.25 ± 0.48 (OCN)、5.62 ± 1.86 (Runx2)、2.67 ± 0.35 (ALP );蛋白:0.16 ± 0.03 (OCN)、0.34 ± 0.27 (ALP)] , OCN基因表达[0.63 ± 0.46 (2.0 mg/L)、0.81 ± 0.36 (8.0 mg/L)、0.62 ± 0.31 (20.0 mg/L)]、Runx2基因表达[0.18 ± 0.03 (2.0 mg/L)、0.12 ± 0.01 (8.0 mg/L)、1.09 ± 0.33 (20.0 mg/L)]和ALP基因表达[1.01 ± 0.12 (8.0 mg/L)、0.38 ± 0.09 (20.0 mg/L)]在染氟组均显著下降(P均< 0.05), OCN蛋白表达[0.06 ± 0.02 (2.0 mg/L)、0.06 ± 0.02 (8.0 mg/L)、0.07 ± 0.03 (20.0 mg/L)]、ALP蛋白表达[0.02 ± 0.01 (8.0 mg/L)、0 (20.0 mg/L)]在染氟组均显著下降(P均< 0.05)。结论不同剂量的氟作用下成骨细胞内均出现未折叠蛋白反应, IRE1基因敲除能够抑制低氟诱导的成骨细胞内ALP、OCN和关键转录因子Runx2、osterix的表达, 提示IRE1信号通路在氟诱导的成骨细胞的分化过程中有一定作用。

引用