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目的: 复制糖皮质激素-地塞米松(DXM)诱导的人成骨细胞(Saos-2)体外损伤模型,证明狭鳕鱼皮胶原蛋白肽(CPWPS)经TGF-β1/AKT/RUNX2/SIRT6信号通路对成骨细胞的保护作用;并确认小分子肽Pro-Hyp和Gly-Pro-Hyp的生物活性。 方法: 以Saos-2细胞作为研究对象,CCK-8技术筛选DXM的最佳造模浓度,检测CPWPS对Saos-2细胞的毒性。实验分组:正常组、DXM组、阳性对照组(1.0×10-5 M RU-486)、DXM+CPWPS(100、200、400μg/mL)组、TGF-β1组、SC79组、Control siRNA组、Runx2-siRNA组。利用RT-PCR和Western blot技术检测DXM作用于Saos-2细胞12、24、36、48、64h后,TGF-β1、AKT、Runx2、Sirt6 mRNA蛋白经时表达变化,及不同处理组中AKT的磷酸化水平和TGF-β1、AKT、Runx2、Sirt6的表达变化,并运用特异性激活剂、siRNA转染技术证明其级联关系。建立高效液相色谱法检测各组细胞外液中Pro-Hyp、Gly-Pro-Hyp含量,以确定成骨细胞对CPWPS的代谢能力,采用SPSS17.0软件进行单因素方差分析。 结果: CCK-8结果显示,1.0×10-5 M的DMX处理成骨细胞48h后,细胞存活率下降(P<0.01);100、200、400μg/mL CPWPS作用48h,可显著促进成骨细胞增殖(P<0.05),10000μg/mL时出现细胞毒性;与模型组相比,CPWPS预保护48h可剂量依赖性地升高细胞存活率(P<0.05)。经时表达变化结果显示,较之正常组,DXM作用于Saos-2后,TGF-β1mRNA及蛋白分别在48和60h时表达水平最低;Akt mRNA及蛋白表达水平均无显著性差异,而其磷酸化水平在48h时最低;Runx2 mRNA与蛋白表达趋势先升高后降低,60h时表达水平最低;Sirt6 mRNA及蛋白表达水平均呈时间依赖性地下降,分别在48h和60h时达到低谷(P<0.05)。较之模型组,0.5 ng/mLTGF-β1作用12h后,AKT表达水平不变,但是p-AKT/AKT升高(P<0.05),提示TGF-β1调控AKT磷酸化;5μM的SC79预处理Saos-2细胞2h后,Runx2与Sirt6蛋白表达水平升高(P<0.05),提示Runx2、Sirt6受到AKT的调节;Si-Runx2转染6h后Sirt6蛋白表达量下降(P<0.05),提示Sirt6是Runx2的下游,综上表明在DXM诱导的成骨细胞损伤过程存在TGF-β1/AKT/Runx2/Sirt6通路的调控。CPWPS孵育48 h后,TGF-β1、Runx2、Sirt6 mRNA及蛋白表达水平较模型组升高,AKT mRNA及蛋白表达水平不变,但p-AKT/AKT上升(P<0.05)。与模型组相比,CPWPS+TGF-β1共孵育能够上调p-AKT/AKT的表达(P<0.05);SC79+CPWPS共孵育使Runx2和Sirt6表达水平升高(P<0.05),相对于SC79单独处理组,SC79+CPWPS组Runx2蛋白表达上调,但无显著性差异;Runx2-siRNA+CPWPS组Sirt6蛋白表达水平较Runx2-siRNA组升高,说明CPWPS可调控Runx2/Sirt6;以上研究表明CPWPS可能是通过正向调控TGF-β1/AKT/Runx2/Sirt6通路拮抗DXM诱导的成骨细胞损伤。HPLC结果表明,Gly-Pro-Hyp线性关系式为y=2E+07x,R2=0.9984、Pro-Hyp线性关系式为y=3E+07x,R2=0.9987,线性关系良好;低、中、高浓度的Gly-Pro-Hyp的平均回收率分别为96.39%、99.56%和98.94%,RSD分别为0.91%、2.86%和1.73%,Pro-Hyp的平均回收率分别为96.83%、99.90%和99.27%,RSD分别为2.15%、3.02%、2.62%,提示小分子肽的加样回收率良好。与正常组比,模型组中Pro-Hyp含量显著降低(P<0.05),0.25、0.5、1.0 mg/mLCPWPS组以及0.4 mg/mL的三肽组中Gly-Pro-Hyp、Pro-Hyp的含量较模型组均升高(P<0.05),提示成骨细胞可将CPWPS代谢为小分子短肽。 结论: 1.0×10-5 M的DMX可成功复制成骨细胞损伤模型,DXM能够诱导Sirt6的低表达,CPWPS可能通过上调TGF-β1/AKT/Runx2/Sirt6通路,拮抗成骨细胞损伤;成骨细胞具有将CPWPS代谢为小分子活性肽Pro-Hyp和Gly-Pro-Hyp的能力。