IL-38通过调控PI3K/Akt/GSK3β/NFATc1信号通路抑制骨质疏松的机制研究

作者：刘珍星; 张山锋; 杨钟华

来源：中国免疫学杂志, 2018, 34(02): 251-255.

• IL-38
• PI3K
• Akt
• GSK3β
• NFATc1
• 骨质疏松

目的:探讨IL-38抑制骨质疏松的作用并研究其分子机制。方法:共纳入2014年6月2016年12月我院收治的138例骨质疏松患者作为研究对象。另选取120例同期在我院骨科进行骨折手术的无骨质疏松患者作为对照。采用ELISA法检测实验对象血清IL-38水平。构建IL-38-C57BL/6J转基因小鼠,建立骨质疏松小鼠模型,将野生型、IL-38转基因小鼠分别设置为假手术组(Sham组)与卵巢切除组(Ovariectomy,OVX组)。术后8周取小鼠血清,检测碱性磷酸酶(ALP)、血钙及血磷水平。另取小鼠的脊柱与双侧股骨,通过病理切片分析股骨组织形态结构,用骨密度仪检测脊柱骨密度变化。将各组小鼠的骨髓基质细胞(BMSCs)进行分离并检测其体外增殖能力,Western blot检测各组BMSCs的PI3K、Akt、GSK3β与NFATc1的磷酸化水平。小鼠成骨细胞MC3T3-E1转染IL-38后,Western blot检测PI3K、Akt、GSK3β与NFATc1磷酸化水平的变化,流式细胞术检测IL-38对细胞凋亡的影响。结果:骨质疏松组患者的血清IL-38水平显著低于对照组(P<0.05)。野生型与IL-38转基因OVX小鼠的血钙、血磷水平均显著高于Sham组(P<0.05),而ALP水平显著低于Sham组(P<0.05)。另外,IL-38转基因OVX小鼠的血钙和血磷水平均显著低于野生型OVX小鼠(P<0.05)。股骨病理切片及脊柱骨密度分析显示,野生型与IL-38转基因OVX小鼠均出现骨组织形态结构破坏和骨密度下降,并且IL-38转基因OVX小鼠的骨组织形态结构破坏和骨密度下降情况均较野生型OVX小鼠显著减轻(P<0.05)。IL-38转基因OVX小鼠BMSCs的体外增殖能力显著高于野生型OVX组(P<0.05)。IL-38转基因OVX小鼠BMSCs的PI3K、Akt与NFATc1磷酸化水平均显著低于野生型OVX组(P<0.05),GSK3β磷酸化水平显著高于野生型OVX组(P<0.05)。MC3T3-E1细胞转染IL-38后PI3K、Akt与NFATc1的磷酸化水平均显著降低(P<0.05),GSK3β的磷酸化水平显著升高(P<0.05)。流式细胞检测显示转染IL-38后MC3T3-E1细胞的凋亡显著减少(P<0.05)。结论:骨质疏松患者的血清IL-38水平显著降低,IL-38可能通过调控PI3K/Akt/GSK3β/NFATc1信号通路促进BMSCs增殖、抑制成骨细胞凋亡,从而抑制骨质疏松的进展。

• 单位
  华中科技大学同济医学院