探讨连接蛋白43(connexin 43,Cx43)在大鼠激素性股骨头坏死组织和成骨细胞中的表达变化及调控机制。
方法建立大鼠股骨头坏死模型,分别采用MicroCT和HE染色观察骨小梁破坏程度和空骨陷窝发生率;采用RT-PCT和Western blot检测模型组和对照组中Cx43和PI3K/Akt信号通路相关分子及成骨相关蛋白的表达水平;进一步分离大鼠成骨细胞进行体外培养,在地塞米松(dexamethasone,Dex)作用下,采用Western blot法和免疫荧光检测Dex对成骨细胞中Cx43表达的影响;采用Western blot法检测GCs对PI3K/Akt/β-catenin信号通路相关分子表达的影响,并采用Akt激活剂(SC79)和PI3K抑制剂(LY294002)研究Dex对成骨细胞中Cx43表达调控的分子机制;采用免疫共沉淀和siRNA技术研究β-catenin与Cx43之间的调控关系。
结果成功建立大鼠激素性股骨头坏死(GC-ONFH)模型,证明Cx43在GC-ONFH模型组中的表达水平显著低于对照组,且Cx43表达水平与PI3K/Akt信号通路相关分子及成骨相关蛋白Runx2、ALP和Collagen I type(COL)表达呈正相关;此外,分离大鼠成骨细胞体外培养,在Dex作用下,随作用时间的延长,成骨细胞中Cx43的表达与p-PI3K、p-Akt和β-catenin表达逐渐下降,且在SC79预处理下,能够显著逆转GCs对Cx43表达的抑制作用,而LY294002能够显著增强GCs对Cx43的抑制作用;且免疫共沉淀结果表明β-catenin表达与Cx43表达之间存在紧密联系,进一步研究表明β-catenin-siRNA能够明显下调Cx43的表达。
结论在激素作用下,Cx43在骨组织和成骨细胞中的表达水平显著下降,其可能的机制是GCs通过抑制PI3K/Akt/β-catenin信号通路进而抑制Cx43的表达,为进一步研究Cx43在激素性股骨头坏死发病过程中的作用奠定新的理论基础。