细胞内Zn2+内流减少在低氧保护髓核细胞中的作用及其机制

作者：殷潇凡; 徐俊; 谷辉杰; 吴旭华; 刘建兴; 陈炯; 宗阳铭

来源：中国临床医学, 2015, 22(05): 607-612.

• 锌
• 低氧
• 髓核细胞
• 代谢

目的:探讨细胞内Zn2+的浓度在低氧调节髓核细胞表达金属蛋白酶(metalloproteinases,MMPs)和细胞外基质(ECM)中的作用及其机制。方法:从SD大鼠中提取髓核细胞后首先进行平面培养,然后用藻酸钠凝胶进行三维培养。采用FluoZin-3 AM染色法检测细胞内Zn2+的浓度(intracellular Zn2+concentration,[Zn2+]i);采用阿利新蓝染色分析细胞分泌蛋白多糖的含量,采用二甲基亚甲蓝分光光度法(DMMB)检测糖胺聚糖的表达水平,采用real-time PCR分析II型胶原(α1 type II collagen,COL2A1)、金属蛋白酶13(matrix metalloproteinase 13,MMP-13)和解整合素样金属蛋白酶5(a disintegrin and metalloproteinase with a thrombospondin motif 5,ADAMTS-5)mRNA的表达。通过免疫组化法和Western印迹法分析锌铁转运蛋白8(ZRT,IRT-like protein8,ZIP8)的表达水平。结果:IL-1β和ZnCl2可以显著提高髓核细胞内的[Zn2+]i,但是该作用可以被低氧所抑制。在藻酸钠三维培养的髓核细胞中,低氧可以显著改善IL-1β和ZnCl2引起的蛋白多糖、糖胺聚糖和COL2A1 mRNA的降低,但ZnCl2可以抑制低氧的保护作用。细胞内Zn2+的螯合剂和低氧可以抑制MMP-13 mRNA水平的升高。IL-1β和ZnCl2促进髓核细胞中ZIP8的表达升高,但是低氧可抑制ZIP8的表达。结论:低氧可以调节髓核细胞中Zn2+的内流,Zn2+介导了低氧对髓核细胞中MMP-13和ECM的调节作用。[Zn2+]i的变化可能参与了椎间盘退变的过程。

• 单位
  上海市闵行区中心医院