吡咯列酮对正常MC3T3-E1成骨细胞增殖、凋亡以及功能蛋白表达的影响

论文摘要

目的:研究不同浓度吡格列酮（PIO）对正常糖浓度培养下MC3T3-E1小鼠早期成骨细胞增殖、凋亡及功能蛋白分泌表达变化的影响,并了解其可能发生机制,为临床用药提供一定实验参考及依据。方法:应用细胞培养技术培养MC3T3-E1细胞,将实验分为正常对照组、5μmol/L PIO组、10μmol/L PIO组、20μmol/L PIO组、40μmol/L PIO组,药物分别干预不同时间（24、48小时）。CCK-8法检测细胞增殖能力;Annexin V-FITC/PI双染法流式细胞术定量检测细胞的凋亡情况;放射免疫法和酶联免疫分析法分别检测骨钙素（OCN）和碱性磷酸酶（ALP）的分泌变化;半定量RT-PCR法检测过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）、runt家族相关基因2（Runx2）和骨形成蛋白-2（BMP-2）mRNA的表达情况。结果:PIO作用于MC3T3-E1细胞后:1与对照组比较, MC3T3-E1细胞增殖能力在5μmol/L PIO干预组增加显著（P<0.05）,在PIO≥10μmol/L则降低（P<0.05）。干预时间由24h延长至48h,各组细胞增殖能力呈不同程度增加,但在20、40μmol/L PIO干预的两组增加无统计学差别。2对照组及各PIO浓度干预组中,细胞凋亡率呈现先下降后增加的趋势,各组细胞凋亡率分别为:1.97%、0.43%、13.0%、48.30%、81.00%;3随着PIO浓度从0～40μmol/L范围内的增加,MC3T3-E1细胞的PPARγmRNA表达水平呈增加趋势;Runx2 mRNA表达量在5μmol/L PIO浓度组时较对照组增加,在剂量较高时（PIO≥10μmol/L）随浓度升高表达下降。4细胞功能蛋白ALP、OCN的分泌及BMP-2的表达在5μmol/L PIO浓度组时最高,PIO≥10μmol/L时,上述蛋白量逐渐下降（P<0.05）;随干预时间从24～48小时延长,各PIO浓度干预组ALP以及BMP-2量增加（P<0.05）,而OCN无显著改变（P>0.05）。结论:1吡格列酮对正常糖浓度培养的MC3T3-E1小鼠早期成骨细胞存在双向作用:在一定浓度（5μmol/L）可抑制细胞凋亡,促进细胞增殖及相关功能蛋白表达和分泌;剂量较高时（≥10μmol/L）则明显促进细胞凋亡,抑制细胞增殖及功能;2正常糖浓度下,吡格列酮能激活PPARγ,下调相关成骨信号通路,导致成骨细胞活性下降;但同时亦能激活其他信号通路,拮抗PPARγ所致的成骨损伤作用;3正常成骨细胞可能存在自身调节机制,低浓度吡格列酮能启动成骨细胞的保护机制。

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