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还原型谷胱甘肽上调β-catenin蛋白表达促进MC3T3-E1细

胞成骨分化

陈伟;王朝晖

【摘要】目的:探讨还原型谷胱甘肽(GST)对小鼠成骨细胞MC3T3-E1成骨分化的

影响,并从Wnt/β-catenin信号通路角度初步探讨其可能的机制.方法:通过碱性磷

酸酶(ALP)染色以及细胞外钙化结节来检测成骨细胞MC3T3-E1的分化情况;GST

干预MC3T3-E1成骨细胞株7d、14d和21d后,利用Real-timePCR检测成骨

相关因子RUNX2、OSX、COLⅠ、OCN基因及Wnt/β-catenin信号通路相关基

因β-catenin、LRP5和GSK-3β的表达;通过Westernblot检测β-catenin蛋白

表达.结果:ALP染色观察到MC3T3-E1细胞外基质存在钙质沉积,且MC3T3-E1

ALP活性阳性.GST能明显提高MC3T3-E1细胞成骨相关基因以及Wnt/β-

catenin信号通路相关基因的表达.Westernblot结果提示GST可以明显促进β-

catenin蛋白的表达.结论:MC3T3-E1细胞本身具有一定的成骨细胞特性,有效浓度

的GST能促进小鼠MC3T3-E1细胞成骨分化,Wnt/β-catenin信号转导通路在成

骨分化过程中起一定的调节作用.

【期刊名称】《山西中医学院学报》

【年(卷),期】2017(018)005

【总页数】5页(P14-18)

【关键词】还原型谷胱甘肽;Wnt/β-catenin信号通路;MC3T3-E1细胞;成骨因子

【作者】陈伟;王朝晖

【作者单位】厦门大学附属福州市第二医院骨科,福建福州350007;厦门大学附属

福州市第二医院骨科,福建福州350007

【正文语种】中文

【中图分类】R965

骨质疏松症是临床上最常见的一种老年性代谢疾病，常导致骨折等并发症［1］。

骨形成过程涉及两个关键的步骤，即骨形成过程和骨吸收过程，两者平衡一旦打破，

将会引起一系列骨代谢相关疾病［2］。研究证实，在骨质疏松症患者体内抗氧化

酶的活性及含量明显偏低，而活性氧的水平明显偏高［3］。Wnt/β-catenin信号

通路是成骨细胞最关键的信号通路［4］，指导成骨细胞的分化和成熟以及各种成

骨相关的重要蛋白分子的表达，是成骨调节的主要通路［5］。

NingJ等［6］和白晓春等［7］通过双氧水刺激骨髓间充质干细胞验证了活性氧

过量及氧应激能抑制骨髓源基质细胞（BMSC）向成骨细胞分化，并降低成骨细胞

关键蛋白人类成骨相关转录因子2（RUNX2）、骨形态发生蛋白（BMP）2、Ⅰ

型胶原（COLⅠ）、碱性磷酸酶（ALP）的表达，降低成骨能力。JunJH等［8］

通过体外实验验证抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸（N-acetylcysteine，NAC）能降低

成骨细胞由于氧应激引起的成骨功能低下，抵抗由活性氧簇（ROS）引起的成骨

相关转录因子（OSX）、骨钙素（OC）、COLⅠ、RUNX2、BMP2、BMP4、

BMP7、ALP的下降。但是还原型谷胱甘肽（GST）参与骨合成代谢的具体机制尚

不十分清楚。本研究探讨GST对未经活性氧处理的成骨细胞的具体作用，为临床

上找到一种可靠的促进成骨细胞活性的药物提供实验依据。

1材料与方法

1.1实验材料

小鼠前成骨细胞MC3T3-E1购自中国协和医科大学细胞库。GST（sigma公司，

美国），用二甲基亚砜（DMSO）配制成浓度为10mmol/L的储存液，工作液浓

度为0.1%；DMEM培养液（Gibco公司，美国）；胎牛血清（FBS）（HyClone

公司，美国）；胰蛋白酶（Sigma公司，美国）；碱性磷酸酶染色试剂盒（南京

建成科技有限公司）；茜素红粉末（Sigama公司，美国），