低氧狀態(tài)下HIF-1α對(duì)骨細(xì)胞凋亡的影響
發(fā)布時(shí)間：2021-11-21 08:24
目的:探究低氧狀態(tài)下低氧誘導(dǎo)因子-1α（hypoxia inducible factor-1α, HIF-1α）對(duì)骨細(xì)胞凋亡的影響。方法 :用氯化鈷（cobalt dichloride, CoCl2）刺激骨細(xì)胞系MLO-Y4建立體外低氧骨細(xì)胞培養(yǎng)體系。CCK-8實(shí)驗(yàn)檢測(cè)CoCl2對(duì)MLO-Y4細(xì)胞增殖活性的影響;Hoechst 33 342及TUNEL染色檢測(cè)CoCl2處理后的MLO-Y4細(xì)胞的凋亡情況;利用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)（RT-qPCR）、蛋白質(zhì)印跡（Western blot）和細(xì)胞免疫熒光檢測(cè)CoCl2作用下MLO-Y4細(xì)胞表達(dá)HIF-1α與凋亡相關(guān)因子Caspase-3及Bcl-2的情況;檢測(cè)HIF-1αsiRNA轉(zhuǎn)染對(duì)MLO-Y4細(xì)胞表達(dá)HIF-1α和促凋亡相關(guān)因子Caspase-3的影響。結(jié)果:200μmol/L CoCl2作用24 h后,MLO-Y4細(xì)胞的增殖率顯著下降,并呈濃度和時(shí)間依賴性。200μmol/L CoCl2作用24 h...
【文章來(lái)源】：口腔頜面外科雜志. 2020,30(06)
【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)
【部分圖文】：
Co Cl2對(duì)MLO-Y4細(xì)胞凋亡的影響
無(wú)論在生理還是病理情況下，骨改建均初始于破骨細(xì)胞的募集，被募集的破骨細(xì)胞清除局部死亡細(xì)胞，介導(dǎo)骨吸收，開始周圍骨基質(zhì)的重塑[20]。在破骨細(xì)胞形成過(guò)程中，骨細(xì)胞作為RANKL必不可少的細(xì)胞來(lái)源，其表達(dá)量高于成骨細(xì)胞和骨髓基質(zhì)細(xì)胞[21]。在骨切開術(shù)中，凋亡骨細(xì)胞的迅速增加甚至早于破骨細(xì)胞出現(xiàn)，提示骨細(xì)胞凋亡可引發(fā)破骨細(xì)胞前體募集，開始骨吸收[22]。骨細(xì)胞凋亡增加導(dǎo)致可生成骨保護(hù)素（osteoproteg erin,OPG）的骨細(xì)胞數(shù)量減少，并刺激相鄰的活性骨細(xì)胞生成更多的RANKL和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子[23]。隨著研究的深入，凋亡骨細(xì)胞在骨重建中的作用越來(lái)越受到關(guān)注。骨細(xì)胞凋亡主要由骨骼卸載、雌激素缺乏、疲勞損傷及缺氧引起。本研究發(fā)現(xiàn)，在200μmol/L Co Cl2作用下，MLO-Y4細(xì)胞TUNEL染色陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)多于對(duì)照組，細(xì)胞凋亡增加，促凋亡基因Caspase-3的m RNA和蛋白表達(dá)均上調(diào)，抑凋亡基因Bcl-2表達(dá)下降，表明200μmol/L Co Cl2體外模擬低氧環(huán)境可增加MLO-Y4細(xì)胞凋亡。凋亡相關(guān)基因和酶可調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡，Caspase-3作為天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶家族中的一員，能降解多種關(guān)鍵的細(xì)胞內(nèi)蛋白，還能激活其他潛在的酶，促使細(xì)胞凋亡[24]。圖4 200μmol/L CoCl2作用下siRNA轉(zhuǎn)染對(duì)MLO-Y4細(xì)胞表達(dá)HIF-1α、Caspase-3的影響
圖3 CoCl2對(duì)MLO-Y4細(xì)胞HIF-1α、Caspase-3 mRNA及蛋白表達(dá)的影響HIF-1α被廣泛認(rèn)為在骨形成中起正向保護(hù)作用，其可通過(guò)下游上百種基因的表達(dá)，應(yīng)對(duì)局部組織和細(xì)胞的缺氧、缺血，并改變糖代謝和氧代謝的平衡[25]。然而，HIF-1α的部分缺失會(huì)導(dǎo)致軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞凋亡的減少[26]。骨細(xì)胞作為成骨細(xì)胞系的終末細(xì)胞，深埋于骨陷窩內(nèi)。研究表明，骨陷窩內(nèi)氧濃度低于10%，而這一氧濃度正是HIF-1α的脯氨酸羥基化酶（prolyl hydroxylase,PHD）活性的關(guān)鍵閾值，提示HIF通路在普通骨細(xì)胞功能中的重要性[26]。在骨細(xì)胞中敲除PHD后，其HIF-1α表達(dá)上調(diào)，細(xì)胞體積與表面積減小，并有明顯的凋亡特征[27]。本研究發(fā)現(xiàn)，si HIF-1α轉(zhuǎn)染后，MLO-Y4細(xì)胞HIF-1α表達(dá)下降，促凋亡基因Caspase-3的表達(dá)量也表現(xiàn)為下降趨勢(shì)，細(xì)胞凋亡減少。當(dāng)敲除骨細(xì)胞中的von Hippel-Lindau (VHL）時(shí)，骨細(xì)胞形態(tài)改變，凋亡增加，這與本研究結(jié)果一致[28]。HIF-1α在其他細(xì)胞中對(duì)細(xì)胞凋亡的正向調(diào)控作用也有報(bào)道，其可通過(guò)線粒體途徑誘導(dǎo)人子宮骶韌帶成纖維細(xì)胞凋亡[29]。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Activation of hypoxia-inducible factor 1 attenuates periapical inflammation and bone loss[J]. Kimito Hirai,Hisako Furusho,Kiichi Hirota,Hajime Sasaki. International Journal of Oral Science. 2018(02)
[2]大鼠骨質(zhì)疏松模型的定量動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MR成像對(duì)脊柱縱向血流灌注減少及其潛在原因的研究[J]. J.Zhu,L.Zhang,X.Wu,X.Xiong,Y.Qiu,T.Hua,楊丹丹. 國(guó)際醫(yī)學(xué)放射學(xué)雜志. 2017(02)
[3]氯化鈷誘導(dǎo)心肌細(xì)胞化學(xué)性缺氧HIF-1α表達(dá)的研究[J]. 石朔,王利華,郭睿,張敏,苗瑩,張淼,李彪. 診斷學(xué)理論與實(shí)踐. 2013(05)
本文編號(hào)：3509136
【文章來(lái)源】：口腔頜面外科雜志. 2020,30(06)
【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)
【部分圖文】：
Co Cl2對(duì)MLO-Y4細(xì)胞凋亡的影響
無(wú)論在生理還是病理情況下，骨改建均初始于破骨細(xì)胞的募集，被募集的破骨細(xì)胞清除局部死亡細(xì)胞，介導(dǎo)骨吸收，開始周圍骨基質(zhì)的重塑[20]。在破骨細(xì)胞形成過(guò)程中，骨細(xì)胞作為RANKL必不可少的細(xì)胞來(lái)源，其表達(dá)量高于成骨細(xì)胞和骨髓基質(zhì)細(xì)胞[21]。在骨切開術(shù)中，凋亡骨細(xì)胞的迅速增加甚至早于破骨細(xì)胞出現(xiàn)，提示骨細(xì)胞凋亡可引發(fā)破骨細(xì)胞前體募集，開始骨吸收[22]。骨細(xì)胞凋亡增加導(dǎo)致可生成骨保護(hù)素（osteoproteg erin,OPG）的骨細(xì)胞數(shù)量減少，并刺激相鄰的活性骨細(xì)胞生成更多的RANKL和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子[23]。隨著研究的深入，凋亡骨細(xì)胞在骨重建中的作用越來(lái)越受到關(guān)注。骨細(xì)胞凋亡主要由骨骼卸載、雌激素缺乏、疲勞損傷及缺氧引起。本研究發(fā)現(xiàn)，在200μmol/L Co Cl2作用下，MLO-Y4細(xì)胞TUNEL染色陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)多于對(duì)照組，細(xì)胞凋亡增加，促凋亡基因Caspase-3的m RNA和蛋白表達(dá)均上調(diào)，抑凋亡基因Bcl-2表達(dá)下降，表明200μmol/L Co Cl2體外模擬低氧環(huán)境可增加MLO-Y4細(xì)胞凋亡。凋亡相關(guān)基因和酶可調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡，Caspase-3作為天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶家族中的一員，能降解多種關(guān)鍵的細(xì)胞內(nèi)蛋白，還能激活其他潛在的酶，促使細(xì)胞凋亡[24]。圖4 200μmol/L CoCl2作用下siRNA轉(zhuǎn)染對(duì)MLO-Y4細(xì)胞表達(dá)HIF-1α、Caspase-3的影響
圖3 CoCl2對(duì)MLO-Y4細(xì)胞HIF-1α、Caspase-3 mRNA及蛋白表達(dá)的影響HIF-1α被廣泛認(rèn)為在骨形成中起正向保護(hù)作用，其可通過(guò)下游上百種基因的表達(dá)，應(yīng)對(duì)局部組織和細(xì)胞的缺氧、缺血，并改變糖代謝和氧代謝的平衡[25]。然而，HIF-1α的部分缺失會(huì)導(dǎo)致軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞凋亡的減少[26]。骨細(xì)胞作為成骨細(xì)胞系的終末細(xì)胞，深埋于骨陷窩內(nèi)。研究表明，骨陷窩內(nèi)氧濃度低于10%，而這一氧濃度正是HIF-1α的脯氨酸羥基化酶（prolyl hydroxylase,PHD）活性的關(guān)鍵閾值，提示HIF通路在普通骨細(xì)胞功能中的重要性[26]。在骨細(xì)胞中敲除PHD后，其HIF-1α表達(dá)上調(diào)，細(xì)胞體積與表面積減小，并有明顯的凋亡特征[27]。本研究發(fā)現(xiàn)，si HIF-1α轉(zhuǎn)染后，MLO-Y4細(xì)胞HIF-1α表達(dá)下降，促凋亡基因Caspase-3的表達(dá)量也表現(xiàn)為下降趨勢(shì)，細(xì)胞凋亡減少。當(dāng)敲除骨細(xì)胞中的von Hippel-Lindau (VHL）時(shí)，骨細(xì)胞形態(tài)改變，凋亡增加，這與本研究結(jié)果一致[28]。HIF-1α在其他細(xì)胞中對(duì)細(xì)胞凋亡的正向調(diào)控作用也有報(bào)道，其可通過(guò)線粒體途徑誘導(dǎo)人子宮骶韌帶成纖維細(xì)胞凋亡[29]。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Activation of hypoxia-inducible factor 1 attenuates periapical inflammation and bone loss[J]. Kimito Hirai,Hisako Furusho,Kiichi Hirota,Hajime Sasaki. International Journal of Oral Science. 2018(02)
[2]大鼠骨質(zhì)疏松模型的定量動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MR成像對(duì)脊柱縱向血流灌注減少及其潛在原因的研究[J]. J.Zhu,L.Zhang,X.Wu,X.Xiong,Y.Qiu,T.Hua,楊丹丹. 國(guó)際醫(yī)學(xué)放射學(xué)雜志. 2017(02)
[3]氯化鈷誘導(dǎo)心肌細(xì)胞化學(xué)性缺氧HIF-1α表達(dá)的研究[J]. 石朔,王利華,郭睿,張敏,苗瑩,張淼,李彪. 診斷學(xué)理論與實(shí)踐. 2013(05)
本文編號(hào)：3509136
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