少阳生骨方抑制Raw264.7细胞向破骨细胞分化及其机制研究

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目的:骨质疏松症是一种以骨组织微结构异常和骨量减少为特征,导致骨的脆性增加、骨微观结构退行性变化和易发生骨折的一种全身性代谢性骨病。破骨细胞由多核巨噬细胞组成,主要分布在骨质表面、骨内血管通道周围,是骨骼微组织成分的一种,由破骨细胞主导的骨吸收与由成骨细胞主导的骨形成维持着正常骨代谢的动态平衡。而破骨细胞所主导的骨吸收,在骨质疏松症的发病过程中起着至关重要的作用。课题组在前期的体外实验研究中发现少阳生骨方可有效诱导BMSCs的成骨分化,通过调控骨形成蛋白BMP-2和下游Runx2的mRNA和蛋白水平,促进成骨细胞分化,起到改善骨质疏松症的作用。而少阳生骨方对破骨细胞的作用尚不明确,因此本次实验研究少阳生骨方含药血清对Raw264.7细胞向破骨细胞分化的影响以及相关基因、蛋白的变化,探讨少阳生骨方对破骨细胞的作用及其机制。方法:1、大鼠含药血清的制备:将25只SPF级雄性SD大鼠随机分为5个组,每组5只,设立1个对照组(灌胃2ml纯净水),4个不同剂量的含药血清组(将少阳生骨方溶于2ml纯净水中,含药浓度分别为0.07g/ml、0.14g/ml、0.28g/ml、0.56g/ml);每天灌胃3次,连续灌胃5d,在最后一次灌胃后,将大鼠麻醉满意并行腹主动脉取血,制作4组含药血清、1组无药血清保存备用。2、细胞实验:将Raw264.7细胞置于5%CO2、37℃的培养箱中,用含10%FBS的DMEM高糖培养液培养,当细胞生长达到80%-90%融合度,采用移液枪轻柔吹打皿底细胞、传代备用。将Raw264.7细胞以每孔2×103个细胞接种于96孔板,分为5组,1个对照组和4个实验组,在加入不同浓度的少阳生骨方含药血清24h、48h、72h后,使用CCK8法检测不同浓度少阳生骨方含药血清对Raw264.7细胞增殖的影响。3、将Raw264.7细胞以每孔1×104个细胞接种于24孔板,分为5组,1个对照组和4个实验组,通过RANKL诱导Raw264.7向破骨细胞进行分化,并加入不同浓度的含药血清进行干预。当诱导到第5d时进行TRAP染色法观察TRAP阳性破骨细胞的形态并计数,分析不同浓度含药血清对破骨细胞分化的影响;4、通过实时定量RT-PCR检测破骨细胞中Ctsk、c-Fos和NFATc-1基因mRNA的表达。5、通过Western blot检测法检测破骨细胞中磷酸化NF-κB p65蛋白的表达。结果:1、CCK8法检测发现,与不处理组相比,少阳生骨方含药血清在干预时间为24h、48h、72h时,对各实验组Raw264.7细胞的增殖无显著性差异(P>0.05)。2、Raw264.7细胞在加入RANKL诱导剂和各浓度组少阳生骨方含药血清5天后,分化形成了TRAP染色阳性的破骨细胞。与对照组相比,随着少阳生骨方含药浓度的增加,各实验组破骨细胞的数量逐渐下降,在含药浓度为0.14g/ml、0.28g/ml、0.56g/ml时,差异具有统计学意义(P<0.05)。3、RT-PCR检测发现,与空白组相比,加入50ng/ml RANKL诱导剂的对照组破骨细胞分化相关基因如Ctsk、C-fos和NFATc1 mRNA的表达升高,差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组相比,随着少阳生骨方含药血清浓度的增加,Ctsk、C-fos、NFATc1的mRNA表达呈浓度依赖性下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。4、Western blot检测法发现,与空白组相比,加入了50ng/ml RANKL诱导剂的对照组NF-kB P65蛋白磷酸化呈现高表达,差异有统计学差异(P<0.05);与对照组相比,在实验组含药血清浓度为0.14g/ml、0.28g/ml、0.56g/ml时,随着浓度的增加,NF-kB P65蛋白磷酸化水平逐渐下降,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:1、少阳生骨方可有效抑制Raw264.7细胞向破骨细胞分化。2、少阳生骨方抑制Raw264.7细胞向破骨细胞分化的机制可能与抑制NF-κB p65蛋白磷酸化的表达相关。
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