探讨氧化损伤和硒对关节软骨细胞凋亡和硒蛋白基因表达的影响。
方法采用细胞培养方法,培养人软骨细胞C28/I2。培养24 h后分别用亚硒酸钠(Na2SeO3)预保护或叔丁基过氧化氢(tBHP)孵育24 h,建立软骨细胞氧化损伤模型。实验分为对照组(C组,0.00 mg/L Na2SeO3+ 0.00 μmol/L tBHP)、单纯硒预保护组(S2组,0.10 mg/L Na2SeO3)、氧化损伤组(O组,150.00 μmol/L tBHP)、低剂量硒预保护组(OS1组,0.05 mg/L Na2SeO3+ 150.00 μmol/L tBHP)、中剂量硒预保护组(OS2组,0.10 mg/L Na2SeO3+ 150.00 μmol/L tBHP)、高剂量硒预保护组(OS3组,0.15 mg/L Na2SeO3+ 150.00 μmol/L tBHP)。24 h后,采用Hoechst 33342染色法观察细胞凋亡情况,实时荧光定量PCR(Real-time PCR)检测谷胱甘肽过氧化物酶1(GPX1)、GPX4、脱碘酶2(DIO2)、DIO3、硒蛋白基因P(SEPP1)、硫氧还蛋白还原酶1(TrxR-1)和硒蛋白基因W(Sel W)mRNA表达水平,实验均重复3次。
结果C、S2、O、OS1、OS2、OS3组人软骨细胞凋亡率分别为(0.78 ± 0.06)%、(13.61 ± 7.11)%、(92.27 ± 3.44)%、(71.38 ± 5.22)%、(44.31 ± 9.16)%、(72.46 ± 4.69)%,组间比较差异有统计学意义(F= 120.10,P < 0.01)。O组人软骨细胞凋亡率高于C组(P < 0.05);与O组比较,OS1、OS2、OS3组细胞凋亡率均明显降低(P均< 0.05),OS2组降低最明显。6组细胞DIO2、SEPP1、GPX1、GPX4、TrxR-1、Sel W mRNA水平组间比较,差异均有统计学意义(F= 24.60、14.53、127.60、30.60、637.10、59.64,P均< 0.01)。与C组(1.00 ± 0.00)比较,O组GPX1(0.10 ± 0.05)、GPX4(0.43 ± 0.09)、TrxR-1(0.11 ± 0.05)、Sel W(0.72 ± 0.15)mRNA相对表达水平显著降低(P均< 0.05);与O组比较,OS1、OS2、OS3组GPX1 mRNA相对表达水平(0.20 ± 0.03、0.74 ± 0.10、0.30 ± 0.07)明显升高(P均< 0.05)。
结论硒蛋白基因表达下调参与氧化损伤致关节软骨细胞凋亡过程,硒对关节软骨细胞硒蛋白基因表达具有一定的调控作用。