补骨脂素调控SKP2/PTHrP/SIRT1轴缓解炎症环境下髓核细胞退变的作用

作者：岳宗进; 刘汝银^*; 于露; 王新立; 冯仲锴; 王西彬

来源：解放军医学杂志, 2021, 46(07): 657-665.

• 补骨脂素
• S期激酶相关蛋白2
• 泛素化
• 人髓核细胞
• 退变

目的探讨补骨脂素对白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)诱导的人髓核细胞(HNPCs)退变的影响及机制。方法体外培养HNPCs,用10 ng/ml IL-1β和50 ng/ml TNF-α诱导HNPCs 24 h使其发生退变,设置对照组、IL-1β+TNF-α组、补骨脂素(10 μmol/L、25 μmol/L和50 μmol/L)组、补骨脂素(25 μmol/L)+S期激酶相关蛋白2(SKP2)干扰或过表达组、补骨脂素+甲状旁腺激素相关蛋白(PTHrP)重组蛋白(100 nmol/L)组、补骨脂素+PTHrP重组蛋白(100 nmol/L)+沉默信号调节子1(SIRT1)激活剂SRT1720(1 μmol/L)组。采用流式细胞术检测髓核细胞凋亡情况;ELISA法检测髓核细胞中IL-6、基质金属蛋白酶3(MMP-3)和MMP-13的表达水平;DCFDA探针法检测髓核细胞中活性氧(ROS)的水平;Western blotting检测髓核细胞中SKP2、PTHrP、SIRT1、细胞外基质(ECM)相关蛋白[二型胶原蛋白(COL Ⅱ)和蛋白聚糖蛋白]的表达水平;蛋白质免疫共沉淀(Co-IP)实验检测SKP2与PTHrP蛋白的相互作用;泛素化实验检测补骨脂素对SKP2介导的PTHrP泛素化水平的影响。结果补骨脂素以剂量依赖的方式抑制炎症环境下髓核细胞凋亡以及IL-6、MMP-3、MMP-13和ROS的生成(P<0.05或P<0.01),促进SKP2和ECM相关蛋白的表达(P<0.05)。与补骨脂素+杂乱干扰组比较,补骨脂素+SKP2干扰组SKP2和ECM相关蛋白的表达水平明显降低(P<0.05),髓核细胞凋亡率、IL-6、MMP-3、MMP-13和ROS水平明显增高(P<0.05或P<0.01)。Co-IP实验结果显示,SKP2与PTHrP蛋白存在相互作用。泛素化实验结果显示,与补骨脂素+空载体组比较,补骨脂素+SKP2过表达组PTHrP蛋白表达水平明显降低,SKP2蛋白表达水平明显升高(P<0.05)。与补骨脂素组比较,补骨脂素+PTHrP重组蛋白组SIRT1和ECM相关蛋白表达水平明显降低(P<0.05),髓核细胞凋亡率、IL-6、MMP-3、MMP-13和ROS水平明显升高(P<0.05);与补骨脂素+PTHrP重组蛋白组比较,补骨脂素+PTHrP重组蛋白+SRT1720组PTHrP蛋白表达水平无明显变化(P>0.05),SIRT1和ECM相关蛋白表达水平明显升高(P<0.05),髓核细胞凋亡率、IL-6、MMP-3、MMP-13和ROS水平明显降低(P<0.05)。结论补骨脂素可通过促进SKP2介导的PTHrP泛素化降解而活化SIRT1,抑制炎症环境下髓核细胞的凋亡。

• 单位
  河南省中医院