内质网应激介导棕榈酸诱导的成骨细胞凋亡

作者：辛莹; 张丽侠; 李珊; 李静怡; 韩超; 王志芳; 李冲; 郑丽丽

来源：中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志, 2016, 9(04): 383-390.

DOI：10.3969/j.issn.1674-2591.2016.04.008

• 成骨细胞
• 凋亡
• 内质网应激
• 棕榈酸

目的建立棕榈酸诱导成骨细胞凋亡的模型,探讨内质网应激在棕榈酸诱导成骨细胞凋亡中的作用。方法选取小鼠成骨细胞MC3T3-E1 14为研究对象,分组方法如下:(1)根据棕榈酸(palmitate,PA)作用浓度分为对照组(0μmol/L PA)、100μmol/L PA组、250μmol/L PA组和500μmol/L PA组,分别孵育24 h;随后选择棕榈酸作用敏感浓度500μmol/L,孵育成骨细胞不同时间(0、6、12、24 h)。(2)应用内质网应激抑制剂4-苯基丁酸(4-phenylbutyric acid,4-PBA)进一步验证棕榈酸对成骨细胞增生和凋亡的影响。选择4-PBA作用敏感浓度5 mmol/L,根据是否经4-PBA预处理分为对照组(0μmol/L PA,0 mmol/L 4-PBA)、4-PBA组(0μmol/L PA,5 mmol/L 4-PBA)、4-PBA+PA组(500μmol/L PA,5 mmol/L 4-PBA)和PA组(0 mmol/L 4-PBA,500μmol/L PA)干预24 h。培养结束后,采用CCK-8法检测细胞增生活力;Annexin V/PI双染色法流式细胞术检测细胞凋亡率;Realtime quantitative PCR检测各组细胞内质网应激相关基因GRP78、CHOP、caspase-12 m RNA的表达。结果与对照组相比,250和500μmol/L棕榈酸干预成骨细胞24 h可明显降低细胞增生活力(A值:1.015±0.068,0.816±0.108,0.479±0.050,P0.05)。与对照组相比,用500μmol/L棕榈酸干预成骨细胞6、12、24 h后,细胞增生活力呈时间依赖性下降(A值:0.952±0.064,0.788±0.043,0.683±0.044,0.482±0.052,P<0.05);凋亡率则分别增高3.63%±1.45%,9.0%±2.31%,15.7%±0.61%(均P<0.05);CHOP m RNA表达水平呈时间依赖性增高(P<0.05),GRP78 m RNA的表达水平在12 h开始升高,24 h达到峰值(P<0.05),caspase-12 m RNA表达水平则在12 h达到峰值,24 h后开始下降(P<0.05)。与PA组相比,4-PBA+PA组成骨细胞增生活力升高(A值:0.355±0.029 vs.0.451±0.049,P<0.05),凋亡率降低8.6%±2.05%(P<0.05),GRP78、CHOP和caspase-12m RNA的变化水平则呈现与单纯棕榈酸干预组相反趋势(均P<0.05)。结论棕榈酸可能通过内质网应激途径诱导成骨细胞凋亡,4-PBA可以通过抑制内质网应激在一定程度上减少棕榈酸诱导的成骨细胞凋亡。

• 单位
  河南省高等学校临床医学重点学科开放实验室; 郑州大学第一附属医院; 郑州大学; 第一附属医院整形外科