糖皮质激素诱导的氧化应激对成骨细胞核心转录因子Cbfa1表达的影响

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目的研究糖皮质激素诱导的氧化应激对成骨细胞核心转录因子Cbfal表达的影响,及N-乙酰半胱氨酸(NAC)的干预作用,以进一步探讨糖皮质激素性、骨质疏松发生的分子机制。方法1.用酶消化法分离培养新生24 h内大鼠颅骨成骨细胞,观察细胞形态、生物学特点,以碱性磷酸酶(ALP)染色和矿化结节染色鉴定成骨细胞。2.取第二代对数生长期细胞,接种时调细胞密度至每次实验所需的细胞密度,放入孵箱37℃、5%CO2及饱和湿度条件下培养。待细胞贴壁换用无血清的培养液孵育24 h后,吸出无血清培养液按以下实验分组加入含不同药物浓度的培养液。随机将成骨细胞分为对照组、地塞米松(DEX) (0.01、0.1、1、10 umol/L)组、NAC (2 mmol/L)组、NAC+DEX (2 mmol/L NAC+10 umol/L DEX)组。用ALP染液进行ALP染色;茜素红染色法观察诱导分化第14d矿化结节的形成。3.用MTT法检测培养24 h、48 h和72 h细胞的增殖;醌衍生物比色法测定诱导分化第3d和第7dALP的活性;ELISA法测定诱导分化第3 d和第14d细胞上清液中骨钙素(BGP)的浓度;流式细胞仪检测培养2h、4h、8h、16h和24 h细胞内活性氧(ROS);测定24 h细胞上清液中丙二醛(MDA)及总抗氧化能力(T-AOC);提取各组细胞的RNA,用RT-PCR法检测Cbfal的表达。结果1.各组MTT随培养时间延长OD值均呈增加趋势。在同一时间点,与对照组比较,NAC组OD值的变化无统计学意义;0.01 umol/L DEX组OD值升高(P<0.05, P<0.01); DEX(0.1、1、10 umol/L)明显抑制成骨细胞的增殖(P<0.01)。NAC+DEX组的OD值与10 umol/L DEX组相比,在各个时间点均增加(P<0.01)。2.在同一时间点,与对照组相比,NAC组ALP的活性和BGP的浓度变化无统计学意义,0.01umol/L DEX组ALP的活性和BGP的浓度升高(P<0.05,P<0.01), DEX (0.1、1、10 umol/L)组ALP的活性和BGP的浓度降低(P<0.05,P<0.01),NAC+DEX组的ALP的活性和BGP的浓度与10 umol/LDEX组相比,在各个时间点均增加(P<0.05,P<0.01)。3.在DEX (0.1、1、10umol/L)的作用下,与对照组相比,ROS和MDA产生增加,T-AOC能力降低(P<0.05,P<0.01),NAC+DEX组与10 umol/L DEX组相比,ROS和MDA的水平下降,T-AOC能力升高(P<0.01)。4.在同一时间点,与对照组相比,NAC组相对Cbfal mRNA含量变化无统计学意义;0.01umol/L DEX上调Cbfal的表达(P<0.01);DEX(O.1、1、10umol/L)组Cbfal的表达被抑制(P<0.01),NAC+DEX组与10umol/L DEX组比较,相对Cbfal mRNA含量升高(P<0.01)。结论DEX (0.1、1、10umol/L)通过诱导氧化应激下调成骨细胞核心转录因子Cbfal的表达,抑制成骨细胞的分化和功能,NAC可改善DEX对成骨细胞造成的氧化损伤。
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