姜黄素通过Nrf2信号通路促进炎症状态下牙周膜干细胞的成骨分化

作者：熊艺璇; 赵斌; 贾凌璐; 张文静; 徐欣^*

来源：山东大学学报(医学版), 2020, 58(05): 19-26.

• 牙周膜干细胞
• 成骨分化
• 姜黄素
• 炎症环境
• 核因子E2相关因子2

目的观察姜黄素对炎症状态下的牙周膜干细胞(PDLSCs)成骨分化的影响,并初步探讨这一影响是否与Nrf2信号通路有关。方法通过组织块法分离培养牙周膜干细胞,脂多糖(LPS)建立体外炎症微环境模型,使用不同浓度姜黄素处理细胞,CCK8、ALP定量分析筛选出姜黄素的最适作用浓度进行后续实验。设置分组:空白对照组、LPS组、LPS+姜黄素组,采用Western blotting、RT-PCR、ALP定量分析、ALP染色、茜素红染色检测成骨相关指标。Western blotting检测Nrf2水平,进一步构建Nrf2小干扰模型并检测干扰效率。设置分组:LPS+姜黄素组、LPS+姜黄素+siNrf2组,并检测相关成骨指标。结果成功分离培养牙周膜干细胞,并建立牙周膜干细胞体外炎症微环境。CCK8、ALP定量分析结果显示,低浓度的姜黄素无细胞毒性(F1d=6.08,F3d=9.404,F5d=166.289,P<0.001),且能上调ALP活性,0.1μmol/L为最适浓度(F=314.269,P<0.001),进一步实验结果显示,姜黄素可以增高炎症状态下ALP活性以及成骨相关蛋白和基因ALP、COL1、RUNX2的表达(FALP活性=120.401,FALP蛋白=48.505,FCOL1蛋白=473.372,FRUNX2蛋白=363.425,FALP基因=75.652,FCOL1基因=454.257,FRUNX2基因=98.761,P<0.001)。且ALP染色加深,矿化结节增多。并且Nrf2蛋白水平的变化与成骨变化趋势一致(F=27.323,P<0.001)。之后,成功构建Nrf2小干扰模型,Nrf2蛋白水平降低(t=9.910,P=0.001),相对于LPS+姜黄素组,LPS+姜黄素+siNrf2组的成骨相关指标均下调且ALP染色变浅(tALP活性=10.027,tALP蛋白=15.641,tCOL1蛋白=10.357,tRUNX2蛋白=13.305,tALP基因=19.965,tCOL1基因=12.590,tRUNX2基因=9.027,P<0.001)。结论姜黄素可以逆转炎症状态下牙周膜干细胞下降的成骨分化能力,这一逆转作用与Nrf2信号通路有关。

• 单位
  山东大学口腔医学院