低氧经ERK1/2信号通路调控大鼠骨髓间充质干细胞OPG/RANKL表达

【摘要】：目的:研究低氧对大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone marrow derived mesenchymal stem cells,rBMSCs)骨保护素(osteoprotegerin,OPG)和核因子κb受体活化因子配体(receptor activator of NF-κb ligand,RANKL)表达的影响,并探讨ERK1/2信号通路在其中的作用机制。方法:全骨髓细胞贴壁法分离培养rBMSCs,应用化学低氧剂氯化钴(CoCl2)建立低氧模型,以0、50、100、200、400μmol/L浓度的CoCl2孵育细胞。采用MTT法检测CoCl2对细胞增殖的影响;实时荧光定量PCR (RT-PCR)及Western印迹法检测低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)的表达情况。RT-PCR检测OPG、RANKL的表达,Western印迹法检测ERK1/2信号通路磷酸化水平。加入ERK1/2通路抑制剂PD98059后,检测ERK1/2磷酸化水平和OPG、RANKL的表达。结果:与对照组相比,200、400μmol/L的CoCl2抑制rBMSCs增殖(P0.05);而50、100μmol/L CoCl2实验组的增殖并未产生显著影响(P0.05)。在50、100μmol/L CoCl2实验组rBMSCs表达HIF-1α的mRNA和蛋白水平均高于对照组,100μmol/L CoCl2组较50μmol/L CoCl2组高。100μmol/L CoCl2孵育24、48、72、96 h时,与常氧组相比,低氧组OPG mRNA表达水平升高,RANKL mRNA表达水平下降,OPG/RANKL的比值显著升高(P0.05);低氧处理细胞5min后,ERK1/2磷酸化水平显著升高(P0.05);加入ERK1/2通路抑制剂后,低氧诱导的OPG表达显著下降,RANKL表达升高,OPG/RANKL的比值显著下降(P0.05)。结论:100μmol/L CoCl2低氧处理可激活ERK1/2信号通路调控rBMSCs OPG、RANKL的表达,从而促进其成骨分化。