p53和Parkin通过调节线粒体自噬抵抗凋亡和衰老促进干细胞修复股骨头坏死

作者：张飞; 王蕾; 彭吾训^*; **; 董文涛; 王涛; 王川; 谢志鸿; 颜杨林

来源：中华实验外科杂志, 2020, 37(11).

• 股骨头坏死
• 线粒体自噬
• 帕金森相关蛋白
• 肿瘤蛋白p53

目的观察肿瘤蛋白p53和帕金森相关蛋白(Parkin)调节线粒体自噬对骨髓间充质干细胞(BMSCs)应激性凋亡和衰老的影响, 以及对BMSCs修复早期激素性股骨头坏死(SONFH)的作用。方法 2017年10月至2019年11月, 将p53干扰慢病毒和Parkin过表达慢病毒(Lv-Shp53和Lv-Parkin)转染兔BMSCs, 用高浓度H2O2处理BMSCs 24 h, 将其分5组:BMSCs、BMSCs/绿色荧光蛋白(EGFP)、BMSCs/Shp53、BMSCs/Parkin和BMSCs/Parkin/Shp53, 检测线粒体自噬、凋亡、β-半乳糖甘酶(β-gal)活性等指标, 探明p53和Parkin调节线粒体自噬对BMSCs应激性凋亡和衰老的影响。然后将BMSCs移植修复早期SONFH, 分6组:空白对照、XACB、XACB/BMSCs、XACB/BMSCs/Parkin、XACB/BMSCs/Shp53、XACB/BMSCs/Parkin/Shp53, 术后4、8和12周, 通过苏木精-伊红(HE)、马松(Masson)染色及成骨标志物水平, 评估早期SONFH的修复效果。采用单因素方差分析(ANOVA)数据。结果在氧化应激条件下, BMSCs、BMSCs/EGFP、BMSCs/Shp53、BMSCs/Parkin和BMSCs/Parkin/Shp53组细胞凋亡率分别为(56.900±4.371)、(58.680±4.926)、(28.683±3.767)、(40.223±4.402)、(11.283±3.945)%, β-gal阳性细胞比率分别为(74.133±5.350)、(81.993±4.012)、(43.453±3.503)、(45.310±5.605)、(19.913±4.224)%, 其中BMSCs/Parkin/Shp53组线粒体自噬显著增强, 细胞凋亡率和β-gal阳性细胞比率最低, 差异均有统计学意义(F=64.204和89.383, P<0.05)。术后4周和8周, XACB/BMSCs/Parkin/Shp53组与空白对照、XACB、XACB/BMSCs、XACB/BMSCs/Parkin、XACB/BMSCs/ Shp53组比较, 骨坏死区的新骨组织和骨钙素水平显著增加, 但骨坏死区尚未完全修复。术后12周, 空白对照、XACB、XACB/BMSCs、XACB/BMSCs/Parkin、XACB/BMSCs/Shp53和XACB/BMSCs/Parkin/Shp53组骨钙素表达量分别为0.060±0.040、0.097±0.031、0.093±0.040、0.213±0.041、0.267±0.059、0.367±0.040, 其中XACB/BMSCs/Parkin/ Shp53组, 骨坏死区已完全修复, 可见成熟骨组织, 骨钙素表达最高, 差异有统计学意义(F=23.944, P<0.05)。结论 p53和Parkin调节线粒体自噬可有效抵抗BMSCs应激性凋亡和衰老, 能提高BMSCs对早期SONFH的修复作用。

• 单位
  贵州医科大学