芝麻素通过Nrf2信号通路对氧化应激诱导的小鼠成骨细胞骨形成的影响机制

作者：于洋; 宋永才; 杨立峰

来源：沈阳药科大学学报, 2022, 39(12): 1464-1470.

DOI：10.14066/j.cnki.cn21-1349/r.2020.1247

• 氧化应激
• 成骨细胞
• 芝麻素
• Nrf2信号通路

目的 探讨芝麻素对过氧化氢(hydrogen peroxide, H2O2)诱导的小鼠成骨细胞系MC3T3-E1骨形成、凋亡及NF-E2相关因子(nuclear factor erythriod2-related factor2,Nrf2)信号通路的影响。方法 将MC3T3-E1细胞分为对照组、H2O2组和芝麻素组。对照组细胞不经特殊处理，其余两组培养规定的时间后使用400μmol·L-1 H2O2干预3 h。MC3T3-E1细胞培养48 h, CCK-8法检测1、2.5、5 mg·L-1的芝麻素对细胞增殖的影响。MC3T3-E1细胞培养7 d,碱性磷酸酶(alkalinephosphatase, ALP)活性检测试剂盒检测ALP活性。MC3T3-E1细胞培养21 d,茜素红法检测成骨细胞钙结节的形成。MC3T3-E1细胞培养48 h, Western blotting检测骨形成蛋白2(bone morphogenetic protein 2,BMP2)、骨保护素(osteoprorotegerin, OPG)、I型胶原(type I collagen, COLI)、B细胞淋巴瘤/白血病-2(B cell lymphoma/lewkmia-2,Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 associated X protein, Bax)、Nrf2、过氧化氢酶(catalase, CAT)、超氧化物歧化酶-1(superoxide dismutase-1,SOD-1)和超氧化物歧化酶-2(superoxide dismutase-2,SOD-2)表达，流式细胞术检测细胞凋亡率，二氯荧光素双醋酸盐(2′,7′-dichlorodihydrofluorescin diacetate, DCFH2-DA)探针检测活性氧(reactive oxygen species, ROS)含量。结果 与对照组比较，H2O2组细胞增殖、ALP活性、钙结节及BMP-2、OPG、COLI、Bcl-2、Nrf2、CAT、SOD-1和SOD-2表达明显降低，细胞凋亡率、ROS水平及Bax表达明显升高(P<0.05),而芝麻素可不同程度促进细胞增殖，提高ALP活性及钙结节形成，促进BMP-2、OPG、COLI、Bcl-2、Nrf2、CAT、SOD-1和SOD-2表达，抑制细胞凋亡及ROS产生，抑制Bax表达(P<0.05)。结论 芝麻素可提高氧化应激下成骨细胞增殖、分化和矿化能力，上调骨形成相关蛋白表达，抑制细胞凋亡及ROS产生，机制可能与激活Nrf2信号通路有关。