吡格列酮对高糖环境下MC3T3-E1早期成骨细胞增殖、凋亡和功能蛋白OCN、ALP、BMP2表达的影响

摘要

目的：观察不同浓度吡格列酮(PIO)对长时间高糖状态下(22.5 mmol/l)MC3T3-E1早期成骨细胞增殖、凋亡及及功能蛋白分泌表达的影响，并进一步探讨其作用的可能机制。
　　 方法：
　　 体外培养小鼠MC3T3-E1早期成骨细胞株，将其分为对照组、2.5μmol/L PIO组、5.0μmol/L PIO组、10.0μmol/L PIO组，PIO分别干预24、48 h。采用CCK-8法检测细胞增殖抑制率；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(RIA)检测和酶联免疫分析法(Elisa)分别检测培养上清液中骨钙素(OCN)和碱性磷酸酶(ALP)的变化水平；半定量RT-PCR检测细胞中过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)γ、runt相关基因(Runx)2和骨形态蛋白(BMP)2 mRNA的表达情况。
　　 结果：
　　 1.在相同干预时限，各干预组细胞增殖活性较对照组明显降低(P＜0.05)，细胞增殖抑制率随着干预浓度增加(2.5～10.0μmol/L)和干预时间延长而显著升高。
　　 2.各干预组细胞早期凋亡率均较对照组显著增高(P＜0.05)，各组细胞早期凋亡率分别为：(12.37±1.19)％、(39.33±0.67)％、(59.97±0.81)％、(81.87±0.15)％，组间两两比较有显著差异(P＜0.05)。
　　 3.随着PIO剂量增加，PPARγ表达水平呈升高趋势，而成骨细胞特异性转录因子Runx2的表达则逐渐下降，各干预组均较对照组有显著差异(P＜0.05)。
　　 4.在相同干预时限，各干预组细胞功能蛋白ALP、OCN、BMP2的表达和分泌水平均较对照组显著降低(P＜0.05)，且ALP、OCN、BMP2的分泌表达水平均随着PIO浓度的增加而逐渐降低，组间两两比较差别均具有统计意义(P＜0.05)。
　　 结论：
　　 1.适宜浓度的PIO能够抑制高糖环境下的MC3T3-E1早期成骨细胞的增殖活性和诱发其凋亡，并导致细胞中相关功能蛋白OCN、ALP、BMP2的分泌表达降低，且在一定浓度范围内，这种抑制作用存在明显剂量依赖关系。
　　 2.PIO可抑制细胞增殖活性、功能蛋白的分泌表达并诱导细胞发生凋亡，这可能与上调细胞中PPARγ的表达，下调成骨细胞特异性转录因子Runx2的表达及其相关的多种骨形成信号通路有关。
　　 3.在高糖环境下，低PIO浓度(2.5μmol/l)即可对细胞产生毒性作用，应用TZDs药物可能有引发或加重糖尿病患者发生骨质疏松的潜在风险。

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综述 噻唑烷二酮类药物对成骨细胞的损害作用及其机制

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