炎症环境下敲低SHP2对人牙周膜干细胞增殖和成骨分化的影响

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目的探讨炎症环境下含有Src同源结构域2的蛋白酪氨酸磷酸酶2(Src homology-2 domain containing protein tyrosine phosphatase-2,SHP2)对人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cells,h PDLSCs)增殖及成骨分化的调节作用和相关机制,为牙周炎治疗提供新的靶点。方法使用慢病毒感染构建敲低SHP2基因的h PDLSCs细胞系,通过RT-q PCR、Western blot验证SHP2的敲低水平;使用肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)在体外模拟炎症环境;CCK-8检测正常及炎症条件下敲低SHP2对h PDLSCs增殖的影响;碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色、ALP活性检测、ARS染色、RT-q PCR以及Western blot检测成骨指标;Western blot检测敲低SHP2在炎症条件下,对丝裂原活化蛋白激酶/核因子κB(mitogen-activated protein kinase/nuclear factor-κB,MAPK/NF-κB)通路蛋白的影响。结果慢病毒感染细胞72 h后在荧光显微镜下显示出明显的绿色荧光,测得SHP2 sh RNA重组慢病毒的滴度为2.9×108TU/m L;Western blot及RT-q PCR检测发现,SHP2敲低组的SHP2蛋白及基因的表达显著降低(P<0.001);在正常条件下,敲低SHP2在一定程度上抑制了h PDLSCs的增殖;敲低SHP2后,h PDLSCs的早期成骨指标增高,包括ALP活性显著增高,ALP和COL-1的表达增加(P<0.05),然而敲低SHP2对h PDLSCs最终产生钙结节的量无明显影响。在TNF-α和IL-1β诱导的炎症环境下,敲低SHP2对h PDLSCs的增殖无明显影响(P>0.05),敲低SHP2后,h PDLSCs成骨相关指标均增加(P<0.05),钙结节形成的量增多(P<0.05);炎症环境下,敲低SHP2后,h PDLSCs中p65的磷酸化和IκB-α的降解降低,并且NF-κB上游MAPK通路蛋白p-p38和p-JNK的表达降低(P<0.05)。结论炎症环境下,敲低SHP2对h PDLSCs的增殖无明显影响,但可通过抑制MAPK/NF-κB通路促进h PDLSCs成骨分化。
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