基于PI3K/AKT/mTOR通路探讨生骨再造丸对SANFH兔BMSCs成骨分化影响的实验研究

来源 :甘肃中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bababa666
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目的:探讨生骨再造丸通过磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶B-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(PI3K/AKT/mTOR)通路对激素性股骨头坏死(Steroid-induced avascularnecrosi-s of femoral head,SANFH)兔BMSCs成骨分化的干预作用。方法:将12只新西兰大白兔按随机数字表法分为空白血清组(4只)和含药血清组(8只),培养1周后提取血清,用CCK8法检测出血清干预下细胞生长数最佳浓度及时间,随后将课题组前期实验提取冻存的空白兔及SANFH模型兔BMSCs复苏,向SANFH兔BMSCs中依次加入生骨再造丸血清、PI3K通路激动剂、PI3K通路抑制剂,分别记为空白组、模型组、模型+药物组、模型+激动剂组(兔SANFH BMSCs+740-YP)、模型+抑制剂组(兔SANFH BMSCs+LY294002)。成骨诱导后茜素红染色测定各组BMSCs中钙盐沉积,确定其成骨分化情况;q RT-PCR检测各组BMSCs中PI3K、AKT、mTOR的m RNA水平;Western Blot法检测各组BMSCs中PI3K、AKT、mTO R、p-mTOR的蛋白表达;ELISA法检测各组BMSCs中BMP-2、TGF-β、EGF的表达水平;ALP(碱性磷酸酶)法检测各组细胞成骨分化活性。结果:(1)前期实验兔Micro-CT表现:空白组兔股骨头内骨小梁排列整齐,骨结构稳定,空洞较少;造模组兔股骨头骨小梁变细断裂,结构稀疏,空洞增多。(2)复苏后BMSCs形态学观察:各组细胞表现为梭形或近梭形,呈团簇性或放射性分布,紧密贴壁,各组形态及贴壁无显著差异。(3)血清干预培养BMSCs情况:空白组血清干预BMSCs不同梯次浓度不同时间下细胞活性总体呈略微下降趋势,在10%浓度/48h干预条件下细胞活性最高,相同浓度相同时间下含药血清对比空白血清细胞活性都有升高。(4)BMSCs的成骨分化情况:成骨诱导后采用茜素红染色,空白组BMSCs中钙盐沉积结节数量较多,分布均匀;模型组中钙盐沉积结节大幅度减少,分布不均匀;模型+药物组BMSCs中钙盐沉积结节数量介于空白组与模型组之间,散在分布,相比空白组不均匀;模型+激动剂组钙盐沉积结节数量接近药物组,大小分布也略有不均;模型+抑制剂组钙盐沉积结节数量相比其他组最少,零星分布。(5)q RT-PCR法检测结果:模型组中PI3K、AKT、mTOR的表达水平均低于空白组BMSCs,差异具有统计学意义(P<0.01),模型+药物组中PI3K、AKT、mTOR表达水平相比模型组均有上调,差异具有统计学意义(P<0.01),模型组中的PI3K对比模型+激动剂组水平较低,对比模型+抑制剂组表达较高(P<0.01),模型组中的AKT、mTOR表达水平对比模型+激动剂组降低(P<0.01),对比模型+抑制剂组均有升高(P<0.05)。(6)Western Blot法检测结果:模型组中PI3K、AKT、mTOR、p-mTOR蛋白表达均低于空白组,差异具有统计学意义(P<0.01),生骨再造丸血清干预后的药物组PI3K、AKT、mTOR、p-mTOR蛋白表达水平较模型组有显著上调,具有统计学差异(P<0.01),模型组中PI3K表达相比激动剂组有一定下降(P<0.05),对比抑制剂组无统计学意义(P>0.05),模型组中AKT表达相比模型+激动剂和模型+抑制剂组均有显著差异(P<0.01),模型组中mTOR表达相比模型+激动剂较低(P<0.01),对比模型+抑制剂组无统计学意义(P>0.05),模型组中p-mTOR表达相比模型+激动剂组明显降低(P<0.01),对比模型+抑制剂组有一定差异(P<0.05)。(7)ELISA法检测结果:模型组中BMP-2、TGF-β、EGF水平对比空白组均有上升,对比模型+药物组水平明显下降,均具有统计学差异(P<0.01)。(8)ALP活性检测结果:模型组ALP活性相比空白组明显降低,模型+药物组对比模型组有显著提高,均具有统计学意义(P<0.01),模型+激动剂组对比模型组有明显上升(P<0.01),模型+抑制剂组对比模型组有一定降低(P<0.05)。结论:(1)生骨再造丸能够对BMSCs生长增殖产生促进作用。(2)通过激活PI3K/AKT/mTOR信号通路,能够促进BMSCs成骨分化是治疗SANFH的主要机制之一。(3)生骨再造丸靶向调控PI3K/AKT/mTOR信号通路的传导,可能是治疗SANFH的主要机制之一。
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