ATF4靶向AKT1对膝关节软骨细胞凋亡及软骨退变的影响

作者：秦燕; 史晓娟; 梁卓文^*

来源：解剖学研究, 2022, 44(01): 18-23.

DOI：10.20021/j.cnki.1671-0770.2022.01.04

• 活化转录因子4
• 蛋白激酶B
• 骨关节炎细胞
• 凋亡
• 软骨退变
• 靶向作用

目的 探讨活化转录因子4(ATF4)靶向蛋白激酶B(AKT1)对膝关节软骨细胞凋亡及软骨退变的影响。方法 体外实验：(1)体外培养正常软骨细胞与骨关节炎（OA）软骨细胞，实时荧光定量PCR检测两组细胞内ATF4、AKT1的mRNA表达水平；(2)通过细胞转染法构建下调ATF4的OA软骨细胞；(3) MTT法及Annexin V/PI流式细胞术检测OA软骨细胞增殖及凋亡情况；(4)生物信息学预测ATF4靶向基因结合位点，双荧光素酶报告基因实验验证ATF4与AKT1的靶向关系；(5)共同转染构建ATF4下调及AKT1上调的OA软骨细胞，同样的方法检测其细胞增殖及凋亡情况。动物实验：取6个月月龄雄性Duncan豚鼠30只，随机均分为3组，A、B两组皮下均植入Alzet微量泵，ATF4组每天泵注含PBS稀释过的ATF4,PBS组泵注单纯PBS液，取豚鼠膝关节软骨，评估3组Mankin组织评分及膝关节软骨组织内IL-1及TNF-α水平。结果 与正常软骨细胞相比，OA软骨细胞ATF4 mRNA表达量均显著上升（P<0.05）,AKT1mRNA表达量均显著下降（P<0.05）。ATF4-mimics转染物可上调细胞ATF4的表达，且细胞增殖能力下降，凋亡能力上升，ATF-inhibitor能下调细胞ATF4表达，细胞则表现出相反的增殖及凋亡特点。靶基因预测ATF4与AKT1 3’UTR存在靶向结合位点，双荧光素酶报告基因验证了AKT1是ATF4的靶向基因。动物实验表明，ATF4组豚鼠膝关节软骨组织Mankin组织评分显著高于PBS组及空白组（P<0.05），膝关节软骨内IL-1及TNF-α表达水平明显高于阴性对照组及正常对照组（P<0.05）。结论 ATF4在促进OA软骨细胞凋亡中发挥积极作用，其作用机制可能与靶向调控AKT1相关。

• 单位
  第一附属医院骨科; 中国人民解放军空军军医大学