论文部分内容阅读
目的探究矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(Cyanidin-3-O-Glucoside,C3G)对成骨细胞增殖分化的调控机制,为以花色苷为主要成分的抗骨质疏松症类保健品和药品的研究提供理论依据。方法小鼠成骨细胞MC3T3-E1购于中国科学院上海细胞库。CCK8法检测0、50、100和200μmol/L C3G处理24h对MC3T3-E1细胞的增殖影响。使用茜素红染色法检测0、50、100和200μmol/L C3G对MC3T3-E1细胞的14d矿化影响。使用RNA-seq法检测0和100μmol/L C3G组m RNA差异表达情况,并对差异基因进行GO富集分析和KEGG通路富集分析。q PCR法和Western Blot法检测C3G对成骨细胞的Pigk和Ly6a的m RNA、蛋白表达。转染Pigk-si RNA于MC3T3-E1细胞,采用q PCR检测Pigk的m RNA表达水平,评估敲低效果,筛选si RNA序列。分为Control-si RNA组、Pigk-si RNA组、Control-si RNA+C3G组和Pigk-si RNA+C3G组。采用q PCR检测Alp、Runx2、Atf4、Ly6a和Pigk的m RNA表达,Western Blot检测Alp、Runx2、Atf4、Ly6a和Pigk的蛋白表达。结果1.C3G对成骨细胞MC3T3-E1细胞增殖分化的影响CCK8结果显示:与对照组相比,100和200μmol/L C3G组的细胞增殖率升高差异有统计学意义,P<0.01。茜素红染色结果显示:与对照组相比,100和200μmol/L C3G组有更多的矿化结节产生,而在50μmol/L时,没有明显效果。2.C3G对MC3T3-E1细胞转录组影响的测序分析经RNA-seq检测到51个DEGs(P≤0.05,组内FPKM均值>0.5,fold change>1.2)。其中有34个上调,17个下调。Pigk和Ly6a基因均显示上调。通过对DEGs的GO分析发现几个显著富集的上调的GO条目与GPI糖脂合成相关,均与Pigc和Pigk相关,包括:GPI锚定生物合成过程;p H值降低;GPI锚定代谢过程;糖脂类生物合成的过程等。通过对DEGs的KEGG通路分析,发现5条显著富集的信号通路。上调通路中包含糖基磷脂酰肌醇锚定生物合成。3.C3G对MC3T3-E1细胞Pigk和Ly6a的基因和蛋白表达的影响结果显示与对照组相比,C3G组的MC3T3-E1细胞Pigk(P<0.01)、Ly6a(P<0.01)的m RNA表达升高,差异有统计学意义。与对照组相比,C3G组Pigk(P<0.05)和Ly6a(P<0.05)的蛋白表达升高,差异有统计学意义。4.C3G对Pigk-si RNA沉默的MC3T3-E1细胞增殖的影响CCK8法结果显示:与Control-si RNA组相比,Pigk-si RNA组对细胞增殖率间的差异无统计学意义,P>0.05。与Control-si RNA+C3G组相比,Pigk-si RNA+C3G组细胞增殖率下降,差异有统计学意义,P<0.05。与Pigk-si RNA组相比,Pigk-si RNA+C3G组细胞增殖率间的差异无统计学意义,P>0.05。5.C3G对Pigk-si RNA沉默的MC3T3-E1细胞Alp、Runx2、Atf4和Ly6a的m RNA和蛋白表达的影响与Control-si RNA组相比,Pigk-si RNA组Alp的m RNA表达下降、Atf4的m RNA表达升高,差异有统计学意义,P<0.05。与Control-si RNA+C3G组相比,Pigk-si RNA+C3G组Alp、Atf4的m RNA表达下降,差异有统计学意义,P<0.05。与Pigk-si RNA组相比,Pigk-si RNA+C3G组Alp的m RNA表达升高差异有统计学意义,P<0.05,但Atf4的m RNA表达差异无统计学意义,P>0.05。与Control-si RNA组,Pigk-si RNA组相比Alp、Atf4的蛋白表达升高,差异有统计学意义,P<0.05。与Control-si RNA+C3G组相比,Pigk-si RNA+C3G组Alp、Atf4蛋白表达下降,P<0.05。与Pigk-si RNA组相比,Pigk-si RNA+C3G组Atf4的蛋白表达升高差异有统计学意义,P<0.05,但Alp的蛋白表达差异无统计学意义,P>0.05。四组的Runx2基因表达差异无统计学意义,P>0.05。与Control-si RNA组相比,Pigk-si RNA组Ly6a和Pigk的m RNA表达和蛋白表达下降,P<0.05。与Pigk-si RNA组相比,Pigk-si RNA+C3G组的Ly6a的蛋白表达下降,差异有统计学意义,P<0.05,但Pigk的m RNA表达和蛋白表达的差异无统计学意义,P>0.05。与Control-si RNA+C3G组相比,Pigk-si RNA+C3G组的Pigk的m RNA表达和蛋白表达以及Ly6a的蛋白表达下降,差异有统计学意义,P<0.05。结论1.Pigk通过调节Alp、Atf4和Ly6a的基因蛋白表达来影响MC3T3-E1细胞的分化。2.C3G促进成骨细胞MC3T3-E1的Pigk和Ly6a的基因和蛋白表达。3.C3G通过Pigk影响Ly6a进而调节MC3T3-E1细胞增殖分化。