于志勇
(湖南省長(zhǎng)沙市第八醫(yī)院病理科,湖南 長(zhǎng)沙 410100)
左旋肉毒堿對(duì)MC3T3-E1成骨細(xì)胞及OPG表達(dá)的作用
于志勇
(湖南省長(zhǎng)沙市第八醫(yī)院病理科,湖南 長(zhǎng)沙 410100)
目的 探討左旋肉毒堿對(duì)MC3T3-E1成骨細(xì)胞及OPG的表達(dá)作用,為臨床預(yù)防骨質(zhì)疏松提供參考。方法 以小鼠骨細(xì)胞MC3T3-E1成骨細(xì)胞為研究對(duì)象,用左旋肉毒堿對(duì)其表達(dá)進(jìn)行干預(yù),最后,以免疫組化法檢測(cè)左旋肉毒堿干預(yù)前后OPG蛋白質(zhì)表達(dá)水平的改變,分析左旋肉毒堿對(duì)MC3T3-E1成骨細(xì)胞OPG的表達(dá)作用。結(jié)果 1 mmol/L左旋肉毒堿對(duì)小鼠成骨細(xì)胞無(wú)明顯作用,10~100 mmol/L左旋肉毒堿能促進(jìn)小鼠成骨細(xì)胞增殖,顯著抑制人成骨細(xì)胞凋亡,增加小鼠骨密度。結(jié)論 左旋肉毒堿可通過(guò)促進(jìn)MC3T3-E1成骨細(xì)胞OPG的表達(dá),促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖,呈劑量依賴性和時(shí)間依賴性,并且左旋肉毒堿可抑制人成骨細(xì)胞凋亡,延長(zhǎng)其存活時(shí)間。
左旋肉毒堿;MC3T3-E1;成骨細(xì)胞;OPG;骨質(zhì)疏松
左旋肉毒堿(L-C)是人體細(xì)胞內(nèi)普遍存在的一種基本成分,人體肝臟、腎臟可合成約1/4的左旋肉毒堿,其余通過(guò)食物攝?。?]。有報(bào)道表明,左旋肉毒堿可通過(guò)促進(jìn)成骨細(xì)胞的表達(dá)來(lái)促進(jìn)骨形成,另外,左旋肉毒堿也可對(duì)OPG(骨保護(hù)素,又稱破骨細(xì)胞抑制因子)產(chǎn)生作用,以此來(lái)預(yù)防骨質(zhì)疏松癥。本次探究以小鼠骨細(xì)胞MC3T3-E1成骨細(xì)胞為研究對(duì)象,探討左旋肉毒堿對(duì)MC3T3-E1成骨細(xì)胞OPG的表達(dá)作用,分析左旋肉毒堿促進(jìn)骨形成的作用機(jī)制,報(bào)道如下。
1.1 成骨細(xì)胞培養(yǎng):在含有10%胎牛血清(FBS)、50 μg/mL抗壞血酸,50 μg/mL慶大霉素和50 U/mL青鏈霉素的培養(yǎng)基中傳代培養(yǎng)小鼠成骨細(xì)胞MC3T3-El。保持溫度37 ℃、濕度100%、CO2濃度5%。觀察組以0.1~10 mmol/L左旋肉毒堿培養(yǎng)24 h,對(duì)照組加等量蒸餾水作為對(duì)照。
1.2 表型鑒定:將細(xì)胞接種于24孔板,第2天換含0.1%牛血清白蛋白(BSA)的無(wú)血清α-MEM培養(yǎng)基培養(yǎng)24 h,再換不含BSA的無(wú)血清α-MEM培養(yǎng)基,分別以0、1、10、100 mmol/L左旋肉毒堿干預(yù)2 d后,PBS反復(fù)沖洗3次,超聲粉碎裂解細(xì)胞,離心、取上清液、測(cè)定ALP活性,以骨鈣素放射免疫試劑盒測(cè)定上清液中骨鈣素含量(靈敏度為0.2 ng/mL)檢測(cè)成骨細(xì)胞中OPG蛋白表達(dá)變化。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析:數(shù)據(jù)采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析處理,計(jì)數(shù)資料以表示,用t檢驗(yàn),計(jì)量資料的比較用χ2檢驗(yàn),組間比較用單因素方差分析,檢驗(yàn)水準(zhǔn)取α=0.05,P<0.05具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
10~100 mmol/L左旋肉毒堿促進(jìn)人成骨細(xì)胞增殖。1 mmol/L以下左旋肉毒堿對(duì)人成骨細(xì)胞增殖無(wú)明顯影響(與對(duì)照組相比,P>0.05)。10 mmol/L以上劑量后,左旋肉毒堿使人成骨細(xì)胞增殖量隨濃度遞增(與對(duì)照組相比,P<0.05)。另外,實(shí)驗(yàn)組1 mmol/L左旋旋肉毒堿可見(jiàn)細(xì)胞核濃縮,核裂解,大量凋亡細(xì)胞,隨著左旋肉毒堿劑量增加,實(shí)驗(yàn)組凋亡細(xì)胞明顯減少。
人體骨吸收和再生之間的動(dòng)態(tài)平衡維持著骨代謝的穩(wěn)定,其形成和吸收的速率由成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的數(shù)量、活性及存活時(shí)間來(lái)決定[2]。老年人及絕經(jīng)后的婦女由于分泌、代謝等因素易導(dǎo)致成骨細(xì)胞減少、破骨細(xì)胞增加引起骨質(zhì)疏松。左旋肉毒堿已經(jīng)被證實(shí)可作為長(zhǎng)鏈脂肪酸的載體,將期運(yùn)送至線粒體內(nèi)進(jìn)行氧化功能,還可促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖和分化,增加骨密度預(yù)防骨質(zhì)疏松。
本次探究以小鼠成骨細(xì)胞為研究對(duì)象,探討左旋肉毒堿對(duì)MC3T3-E1成骨細(xì)胞及OPG的表達(dá)作用,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,10 mmol/L以上的左旋肉毒堿通過(guò)MC3T3-E1成骨細(xì)胞OPG蛋白的表達(dá),促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖,抑制破骨細(xì)胞生成,從而提高骨密度。有文獻(xiàn)報(bào)道,左旋肉毒堿是通過(guò)下調(diào)Caspase-3、Caspase-9的活化,來(lái)抑制成骨細(xì)胞凋亡的,從雙方面降低了骨質(zhì)疏松的發(fā)生[3]。說(shuō)明左旋肉毒堿不僅可以促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖、還可以延長(zhǎng)其生存時(shí)間,緩解其凋亡速率,另外,左旋肉毒堿對(duì)OPG表達(dá)的抑制作用可抑制破骨細(xì)胞生成,對(duì)骨重建及骨密度的增加具有重要意義。對(duì)老年人及絕經(jīng)后的婦女,可顯著改善其骨質(zhì)量,降低骨折的發(fā)生率[4]。
綜上所述,一定劑量的左旋肉毒堿可促進(jìn)MC3T3-E1成骨細(xì)胞OPG的表達(dá),刺激成骨細(xì)胞增殖,且其作用強(qiáng)度呈劑量依賴性和時(shí)間依賴性。另一方面,左旋肉毒堿可抑制人成骨細(xì)胞凋亡和破骨細(xì)胞生成,促進(jìn)骨形成、減少骨量丟失。本次探究是提高動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)其作用,具體將左旋肉毒堿應(yīng)用于臨床治療,還有待進(jìn)一步臨床實(shí)驗(yàn)的證實(shí)。
[1] 姚靜,鄧益峰,周振雷,等.雞骨保護(hù)素(chOPG)編碼區(qū)基因的克隆和序列分析[J].農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào),2006,14(5):816-817.
[2] 崔蓉蓉,謝輝,黃佼,等.左旋肉毒堿對(duì)人成骨細(xì)胞增殖和凋亡的影響[J].中國(guó)骨質(zhì)疏松雜志,2007,13(10):681-682.
[3] 楊宇,吳元華,鄭雅楠?利用重疊延伸PCR技術(shù)進(jìn)行DNA的人工合成[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,34(9):1810-1811.
[4] 張勇,楊彤濤,黃立軍,等.人破骨細(xì)胞分化因子(ODF)的克隆和序列分析[J].陜西醫(yī)學(xué)雜志,2006,35(3):269-270.
[5] 于志勇,魏?jiǎn)⒂?左旋肉毒堿對(duì)MC3T3-E1成骨細(xì)胞及去卵巢大鼠骨質(zhì)疏松模型中OPG和RANKL表達(dá)的作用[D].長(zhǎng)沙:中南大學(xué),2009.
[6] 梁秋華,廖二元.左旋-肉毒堿對(duì)糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的骨丟失模型大鼠骨密度和骨微結(jié)構(gòu)的影響[D].長(zhǎng)沙:中南大學(xué),2009.
[7] 張瑞娟,羅湘杭.牛磺酸和左旋肉毒堿協(xié)同抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖和成骨分化[D].長(zhǎng)沙:中南大學(xué),2011.
R363
B
1671-8194(2015)14-0045-01