基于瞬时受体电位香草素亚家族4信号通路探讨牛蒡子苷元对体外培养软骨细胞增殖及Ⅱ型胶原蛋白和软骨蛋白聚糖表达的影响

摘要

目的:基于瞬时受体电位香草素亚家族4(transient receptor potential vanilloid 4,TRPV4)信号通路探讨牛蒡子苷元对体外培养软骨细胞增殖及Ⅱ型胶原蛋白和软骨蛋白聚糖表达的影响。方法:自新生SD大鼠膝关节软骨组织提取软骨细胞,进行体外培养,取第1代软骨细胞分别加入不同培养液进行干预。空白组仅加入常规培养液,牛蒡子苷元组加入含10μmol牛蒡子苷元的培养液,牛蒡子苷元联合阻断剂组加入含10μmol牛蒡子苷元和10μmol GSK205的培养液,激动剂组加入含1μmol 4α-PPD的培养液,阻断剂联合激动剂组加入含10μmol GSK205和1μmol 4α-PPD的培养液,阻断剂组加入含10μmol GSK205的培养液。分别于干预24 h和72 h后以CCK-8法检测软骨细胞增殖情况,48 h后以Western blot法检测软骨蛋白聚糖和Ⅱ型胶原蛋白水平。结果:(1)软骨细胞增殖测定结果。干预24 h后,6组的吸光度比较,差异有统计学意义(1.03±0.72,1.32±0.11,1.01±0.05,1.33±0.34,1.04±0.50,1.10±0.06;F=18.309,P=0.000)。牛蒡子苷元组、激动剂组的吸光度均高于空白组(P=0.000,P=0.000);牛蒡子苷元联合阻断剂组、阻断剂联合激动剂组、阻断剂组的吸光度与空白组比较,组间差异均无统计学意义(P=0.632,P=0.840,P=0.164);牛蒡子苷元组的吸光度高于牛蒡子苷元联合阻断剂组、阻断剂联合激动剂组(P=0.000,P=0.000);牛蒡子苷元组与激动剂组比较,差异无统计学意义(P=0.834);牛蒡子苷元联合阻断剂组的吸光度低于激动剂组(P=0.000),与阻断剂联合激动剂组比较,差异无统计学意义(P=0.498);激动剂组的吸光度高于阻断剂联合激动剂组(P=0.000)。干预72 h后,6组的吸光度比较,差异有统计学意义(1.66±0.02,2.21±0.05,1.84±0.04,1.92±0.07,1.71±0.10,1.74±0.08;F=37.629,P=0.000)。牛蒡子苷元组、牛蒡子苷元联合阻断剂组、激动剂组的吸光度均高于空白组(P=0.000,P=0.001,P=0.000);阻断剂联合激动剂组、阻断剂组与空白组比较,组间差异均无统计学意义(P=0.326,P=0.104);牛蒡子苷元组的吸光度高于牛蒡子苷元联合阻断剂组、激动剂组及阻断剂联合激动剂组(P=0.000,P=0.000,P=0.000);牛蒡子苷元联合阻断剂组的吸光度低于激动剂组(P=0.010),与阻断剂联合激动剂组比较,差异无统计学意义(P=0.098);激动剂组的吸光度高于阻断剂联合激动剂组(P=0.000)。(2)软骨蛋白聚糖和Ⅱ型胶原蛋白水平测定结果。5组软骨细胞中软骨蛋白聚糖水平比较,差异有统计学意义(1.00±0.00,20.74±5.01,4.20±0.66,22.87±1.82,2.09±0.63;F=194.544,P=0.000)。牛蒡子苷元组、激动剂组的软骨蛋白聚糖水平均高于空白组(P=0.000,P=0.000);牛蒡子苷元联合阻断剂组、阻断剂联合激动剂组与空白组比较,组间差异均无统计学意义(P=0.136,P=0.593);牛蒡子苷元组的软骨蛋白聚糖水平高于牛蒡子苷元联合阻断剂组、阻断剂联合激动剂组(P=0.000,P=0.000);牛蒡子苷元组与激动剂组比较,差异无统计学意义(P=0.305);牛蒡子苷元联合阻断剂组的软骨蛋白聚糖水平低于激动剂组(P=0.000),与阻断剂联合激动剂组比较,差异无统计学意义(P=0.310);激动剂组的软骨蛋白聚糖水平高于阻断剂联合激动剂组(P=0.000)。5组软骨细胞中Ⅱ型胶原蛋白水平比较,差异有统计学意义(1.00±0.00,2.94±0.11,1.92±0.17,2.04±0.12,0.78±0.09;F=58.701,P=0.000)。牛蒡子苷元组、牛蒡子苷元联合阻断剂组、激动剂组的Ⅱ型胶原蛋白水平均高于空白组(P=0.000,P=0.000,P=0.000);阻断剂联合激动剂组的Ⅱ型胶原蛋白水平低于空白组(P=0.032);牛蒡子苷元组的Ⅱ型胶原蛋白水平高于牛蒡子苷元联合阻断剂组、激动剂组、阻断剂联合激动剂组(P=0.000,P=0.000,P=0.000);牛蒡子苷元联合阻断剂组的Ⅱ型胶原蛋白水平高于阻断剂联合激动剂组(P=0.000),与激动剂组比较,差异无统计学意义(P=0.193);激动剂组的Ⅱ型胶原蛋白水平高于阻断剂联合激动剂组(P=0.000)。结论:牛蒡子苷元可通过TRPV4信号通路促进体外培养软骨细胞的增殖及软骨细胞中Ⅱ型胶原蛋白和软骨蛋白聚糖的表达。