观察甲状旁腺素(PTH)是否可诱导内皮细胞内皮-间充质转分化(EndMT)及进一步转化为脂肪细胞,并对其可能机制进行探讨。
方法(1)动物实验:构建慢性肾脏病(CKD)合并甲状旁腺功能亢进大鼠模型。油红O脂肪染色检测大鼠骨髓脂肪组织含量,免疫荧光双染检测骨髓内皮细胞分化抗原31(CD31)和成纤维细胞特异性蛋白1(FSP1)的表达情况。(2)细胞实验:体外培养人脐静脉内皮细胞,使用Western印迹检测不同浓度(0、10-11、10-9、10-7 mol/L,48 h)及时间(0、12、24、48 h,10-7 mol/L PTH)PTH干预下EndMT标志物CD31、FSP1和α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)蛋白表达变化及不同浓度PTH干预下核转录因子β连环蛋白(β-catenin)表达变化,免疫荧光观察CD31、FSP1和β-catenin的表达及定位。PTH干预后脂肪细胞培养基进一步诱导分化1周,Western印迹和油红O脂肪染色分别检测脂肪细胞标志物过氧化物酶体增殖物活化受体γ(PPAR-γ)、CCAAT增强子结合蛋白-α (C/EBP-α)的表达和细胞脂肪量。使用siRNA阻断β-catenin信号通路,分为对照siRNA组、β-catenin siRNA组、PTH+对照siRNA组和PTH+β-catenin siRNA组。Western印迹检测各组内皮细胞CD31、FSP1的蛋白表达及进一步诱导成脂后PPAR-γ的表达,油红O脂肪染色检测脂肪量。
结果(1)CKD大鼠骨髓脂肪细胞多于对照组(P<0.05),骨髓内皮细胞存在CD31和FSP1共表达。(2)PTH干扰降低内皮细胞CD31的蛋白表达,增加FSP1和α-SMA表达,且呈浓度和时间依赖性。10-7 mol/L PTH组和48 h组以上指标分别与0 mol/L PTH组和0 h组比较差异均有统计学意义(均P<0.05)。10-7 mol/L PTH干预48 h细胞质大量表达FSP1,并伴随CD31表达减少。进一步诱导分化成脂,PTH组PPAR-γ和C/EBP-α蛋白表达、脂肪量均高于对照组(均P<0.05)。PTH干扰增加核转录β-catenin表达且呈浓度依赖性。10-7 mol/L PTH组β-catenin蛋白表达与0 mol/L PTH组比较差异有统计学意义(P<0.05)。对照组β-catenin主要在细胞膜上表达,PTH组β-catenin大量进入细胞核中。与PTH+对照siRNA组比较,PTH+β-catenin siRNA组CD31、PPAR-γ蛋白表达和脂肪量均减少,FSP1蛋白表达增加(均P<0.05)。
结论PTH可诱导内皮细胞通过EndMT发生内皮-脂肪细胞转分化,从而参与CKD骨质疏松的发生。其作用与经典Wnt/β-catenin信号通路有关,阻断β-catenin能减轻PTH诱导的EndMT和脂肪细胞形成。