AKT/mTOR信号通路在大鼠终板软骨细胞体外自然退变模型中的表达及意义

作者：张书丰; 王弘^*; 张涛; 徐宏光; 马明明; 张晓玲

来源：中华医学杂志, 2016, 96(05): 375-379.

DOI：10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2016.05.013

• 椎间盘
• 软骨细胞
• 信号传递
• 细胞衰老
• AKT/mTOR

目的探讨AKT/mTOR信号通路在大鼠终板软骨细胞体外自然退变模型中的表达变化及其意义。方法分离、培养大鼠终板软骨细胞, 建立大鼠终板软骨细胞体外自然传代退变模型。数字表法随机分为空白对照组(P2代细胞)、自然传代退变组(P5代细胞)、P5代AKT/mTOR信号通路抑制剂组、P5代AKT/mTOR信号通路激动剂组。倒置相差显微镜观察各组细胞的形态;甲苯胺蓝染色检测各组细胞蛋白聚糖的变化;免疫印迹法检测AKT及P-AKT蛋白的表达变化;实时聚合酶链反应检测各组细胞中Ⅱ型胶原、蛋白聚糖、SOX9及AKT/mTOR信号通路中的关键基因mTOR基因表达变化。结果随着大鼠终板软骨细胞的体外自然传代退变的进行, 大鼠终板软骨细胞的表型逐渐减少甚至丢失;在自然传代组中:Ⅱ型胶原(P5/P2=0.28, P=0.042 7)、蛋白多糖(P5/P2=0.33, P=0.026 3)、SOX9(P5/P2=0.40, P=0.018 2)及mTOR(P5/P2=0.28, P=0.038 1)的表达明显降低;在AKT/mTOR抑制剂组中:Ⅱ型胶原(P5/P2=0.19, P=0.034 7)、蛋白多糖(P5/P2=0.25, P=0.023)、SOX9(P5/P2=0.31, P=0.034 2)及mTOR(P5/P2=0.20, P=0.024 1)的表达较自然传代组降低;在AKT/mTOR激动剂组中:及Ⅱ型胶原(P5/P2=0.41, P=0.044 1)、蛋白多糖(P5/P2=0.53,P=0.015 1)、SOX9(P5/P2=0.61, P=0.019 7)mTOR(P5/P2=0.41, P=0.038 1)的表达较自然传代退变及抑制剂组升高。结论 AKT/mTOR信号通路可能在大鼠终板软骨细胞体外自然传代退变的过程中有具有十分重要的作用, 人为添加AKT/mTOR信号通路的抑制剂(LY294002)或激动剂(IGF-1)可加速或抑制、减缓大鼠终板软骨细胞体外退变的发生。

• 单位
  中国科学院上海生命科学院; 皖南医学院第一附属医院; 上海交通大学