目的:探究低氧狀態(tài)下低氧誘導因子-1α（hypoxia inducible factor-1α, HIF-1α）對骨細胞凋亡的影響。方法 :用氯化鈷（cobalt dichloride, CoCl₂）刺激骨細胞系MLO-Y4建立體外低氧骨細胞培養(yǎng)體系。CCK-8實驗檢測CoCl₂對MLO-Y4細胞增殖活性的影響;Hoechst 33 342及TUNEL染色檢測CoCl₂處理后的MLO-Y4細胞的凋亡情況;利用實時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)（RT-qPCR）、蛋白質(zhì)印跡（Western blot）和細胞免疫熒光檢測CoCl₂作用下MLO-Y4細胞表達HIF-1α與凋亡相關(guān)因子Caspase-3及Bcl-2的情況;檢測HIF-1αsiRNA轉(zhuǎn)染對MLO-Y4細胞表達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細胞的增殖率顯著下降,并呈濃度和時間依賴性。200μmol/L CoCl₂作用24 h... 

【文章來源】：口腔頜面外科雜志. 2020,30(06)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

Co Cl2對MLO-Y4細胞凋亡的影響

無論在生理還是病理情況下，骨改建均初始于破骨細胞的募集，被募集的破骨細胞清除局部死亡細胞，介導骨吸收，開始周圍骨基質(zhì)的重塑[20]。在破骨細胞形成過程中，骨細胞作為RANKL必不可少的細胞來源，其表達量高于成骨細胞和骨髓基質(zhì)細胞[21]。在骨切開術(shù)中，凋亡骨細胞的迅速增加甚至早于破骨細胞出現(xiàn)，提示骨細胞凋亡可引發(fā)破骨細胞前體募集，開始骨吸收[22]。骨細胞凋亡增加導致可生成骨保護素（osteoproteg erin,OPG）的骨細胞數(shù)量減少，并刺激相鄰的活性骨細胞生成更多的RANKL和血管內(nèi)皮生長因子[23]。隨著研究的深入，凋亡骨細胞在骨重建中的作用越來越受到關(guān)注。骨細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細胞TUNEL染色陽性細胞數(shù)多于對照組，細胞凋亡增加，促凋亡基因Caspase-3的m RNA和蛋白表達均上調(diào)，抑凋亡基因Bcl-2表達下降，表明200μmol/L Co Cl2體外模擬低氧環(huán)境可增加MLO-Y4細胞凋亡。凋亡相關(guān)基因和酶可調(diào)節(jié)細胞凋亡，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)鍵的細胞內(nèi)蛋白，還能激活其他潛在的酶，促使細胞凋亡[24]。圖4 200μmol/L CoCl2作用下siRNA轉(zhuǎn)染對MLO-Y4細胞表達HIF-1α、Caspase-3的影響

圖3 CoCl2對MLO-Y4細胞HIF-1α、Caspase-3 mRNA及蛋白表達的影響HIF-1α被廣泛認為在骨形成中起正向保護作用，其可通過下游上百種基因的表達，應(yīng)對局部組織和細胞的缺氧、缺血，并改變糖代謝和氧代謝的平衡[25]。然而，HIF-1α的部分缺失會導致軟骨細胞和成骨細胞凋亡的減少[26]。骨細胞作為成骨細胞系的終末細胞，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通路在普通骨細胞功能中的重要性[26]。在骨細胞中敲除PHD后，其HIF-1α表達上調(diào)，細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細胞HIF-1α表達下降，促凋亡基因Caspase-3的表達量也表現(xiàn)為下降趨勢，細胞凋亡減少。當敲除骨細胞中的von Hippel-Lindau (VHL）時，骨細胞形態(tài)改變，凋亡增加，這與本研究結(jié)果一致[28]。HIF-1α在其他細胞中對細胞凋亡的正向調(diào)控作用也有報道，其可通過線粒體途徑誘導人子宮骶韌帶成纖維細胞凋亡[29]。

【參考文獻】：
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)疏松模型的定量動態(tài)增強MR成像對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.  國際醫(yī)學放射學雜志. 2017(02)
[3]氯化鈷誘導心肌細胞化學性缺氧HIF-1α表達的研究[J]. 石朔,王利華,郭睿,張敏,苗瑩,張淼,李彪.  診斷學理論與實踐. 2013(05)



本文編號：3509136