A型激酶锚定蛋白2基因表达对生长板软骨细胞功能的影响

作者：李亚伟; 徐洁涛; 蒋彬; 戴瑜亮; 李鹏志; 李磊; 李力; 吕国华; 王冰^*

来源：中国脊柱脊髓杂志, 2020, 30(12): 1118-1128.

• A型激酶锚定蛋白2
• 软骨细胞
• 增殖
• 分化
• ERK1/2信号通路

目的:探讨A型激酶锚定蛋白2(A-kinase anchoring protein 2,AKAP2)基因表达对生长板软骨细胞(growth plate chondrocytes,GPCs)增殖、分化及细胞外基质代谢的影响及作用机制。方法:设计AKAP2过表达和基因敲除质粒转染GPCs对AKAP2进行过表达或干扰,构建AKAP2过表达阴性对照组(Vector组)、AKAP2过表达组(AKAP2 OE组)、AKAP2干扰阴性对照组(si-NC组)、AKAP2干扰组(si-AKAP2组)和AKAP2 OE+U0126组[U0126:细胞外信号调节蛋白激酶1/2 (extracellular signal regulated kinase 1/2,ERK1/2)通路阻滞剂],记录各组GPCs细胞增殖活力及钙盐沉积情况,检测细胞外基质中Ⅱ型胶原α1(collagen typeⅡalpha 1,COL2A1)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、Ⅱ型胶原(collagen typeⅡ,COLⅡ)、增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)和性别决定区Y框蛋白9(SRY-related high-mobility group box gene 9,SOX9)以及ERK1/2表达和磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2)磷酸化水平,并进行统计学分析。结果 :与Vector组相比,AKAP2 OE组细胞内AKAP2、ALP、COL2A1基因表达与AKAP2、PCNA、SOX9、ALP、COLⅡ蛋白表达及48h细胞活力、p-ERK1/2磷酸化水平均升高,橘红色钙结节显著增多,差异均有统计学意义(P<0.05);与si-NC组相比,si-AKAP2组上述相应检测指标均呈降低趋势(P<0.05)。与AKAP2 OE组相比,AKAP2 OE+U0126组ALP、COLⅡA1基因表达和PCNA、SOX9、ALP、COLⅡ蛋白表达及48h细胞活力、p-ERK1/2磷酸化水平均降低,橘红色钙结节减少,差异均有统计学意义(P<0.05);而ERK1/2基因表达均无显著性差异(P>0.05)。结论:AKAP2基因可以通过调控ERK1/2信号通路影响软骨细胞增殖、分化和细胞外基质代谢,并可能进一步改变正常的生长板软骨内成骨模式。

• 单位
  中南大学湘雅二医院