破骨细胞分化过程中丙酮酸的作用

作者：刘官娟; 夏千禧; 宋娜; 霍花; 洪伟; 廖健^*

来源：中国组织工程研究, 2023, 27(31): 5015-5021.

• 破骨细胞
• 糖酵解
• 丙酮酸
• 骨代谢
• 骨稳态

背景：糖酵解在破骨细胞分化过程中起关键作用，成熟破骨细胞骨吸收主要依赖于糖酵解。丙酮酸作为糖酵解的终末产物，在三大营养物质的代谢中起重要的枢纽作用。目的：探讨丙酮酸对破骨细胞分化的影响。方法：采用CCK-8法检测不同浓度(0.1,1,10,20,30,50 mmol/L)丙酮酸对RAW264.7细胞活性的影响，筛选出安全浓度丙酮酸。将RAW264.7细胞分组干预：空白对照组加入完全培养基(含体积分数10%胎牛血清、1%双抗的α-MEM培养基)，对照组加入含核因子κB受体活化因子配体的完全培养基，实验组加入核因子κB受体活化因子配体与不同浓度丙酮酸的完全培养基，分别进行抗酒石酸酸性磷酸酶染色、细胞骨架纤维性肌动蛋白染色、RT-qPCR检测、Western blot检测与骨吸收陷窝实验。结果与结论：(1)CCK-8检测显示，丙酮酸对RAW264.7细胞的最大半数抑制浓度为8.923 mmol/L，后续实验选择0.1,1,5 mmol/L为安全浓度；(2)抗酒石酸酸性磷酸酶染色显示，1 mmol/L丙酮酸促进RAW264.7细胞向破骨细胞分化；(3)细胞骨架纤维性肌动蛋白染色显示，1mmol/L丙酮酸促进破骨细胞肌动蛋白环的形成，5mmol/L丙酮酸不影响破骨细胞分化也不干扰破骨细胞肌动蛋白环的形成；(4)RT-qPCR检测显示，安全浓度范围内的丙酮酸对破骨分化相关基因核转录因子活化T细胞核因子C1、抗酒石酸酸性磷酸酶的mRNA相对表达量无明显影响；(5)Western blot检测显示，0.1,1 mmol/L丙酮酸对破骨分化相关蛋白核转录因子活化T细胞核因子C1的表达量无明显影响，5 mmol/L丙酮酸抑制核转录因子活化T细胞核因子C1蛋白的表达，0.1,1,5 mmol/L丙酮酸促进破骨分化相关蛋白c-fos的表达；(6)1 mmol/L丙酮酸促进破骨细胞骨吸收陷窝的形成；(7)结果表明，1 mmol/L丙酮酸在体外对核因子κB受体活化因子配体诱导的RWA264.7细胞向破骨细胞分化具有促进作用。

• 单位
  贵州医科大学