激活BMP信号的骨细胞对骨髓基质细胞成骨及成脂分化的作用研究

作者：赵怡心; 曾继涛; 涂小林; 刘宏^*

来源：中国骨质疏松杂志, 2021, 27(05): 694-708.

• 骨形态发生蛋白
• 成骨分化
• Wnt
• 成脂分化

目的激活骨细胞系MLO-Y4细胞中BMP信号检测培养上清对骨髓基质细胞系ST2成骨、成脂分化的影响,进一步探讨其机制。方法 0.5‰DMSO,0.5μmol/L BMP激动剂FK506分别处理MLO-Y4 24 h后,使用CCK-8检测细胞活力变化,实时荧光定量PCR检测BMP下游靶基因ID1及ID2 mRNA表达变化;用20%MLO-Y4培养上清与80%新鲜培养基混合后培养ST2细胞,分为DMSO组、FK506组。碱性磷酸酶染色代表其成骨分化能力,通过实时荧光定量PCR检测碱性磷酸酶(ALP)、骨钙蛋白(OCN)、骨唾液酸蛋白(BSP)、Runx2等成骨细胞标志基因,过氧化物酶体增殖剂激活受体γ(PPARγ)和C/EBP成脂分化标志基因。免疫印迹试验(Western blotting)检测ST2细胞内Wnt信号下游β-catenin、BMP信号下游p-smad5蛋白表达水平。结果与DMSO作用的MLO-Y4细胞相比,FK506激动的MLOY4细胞内BMP信号靶基因ID1、ID2上调,但不影响细胞活力。FK506组ST2细胞同DMSO组对比,成骨分化相关标志物,包括ALP、OCN、BSP、Runx2(P<0.001)均显著升高;成脂分化标志物PPARγ及C/EBP表达则显著降低(P<0.001); ST2细胞内β-catenin蛋白表达量上调(P<0.05)。结论 BMP信号激动后MLO-Y4细胞上清可以促进ST2细胞成骨分化、抑制成脂分化,其成骨能力增强与细胞内Wnt信号增强有关。

• 单位
  生命科学研究院; 重庆医科大学; 重庆医科大学附属第一医院; 西南医院