糖基化终末产物介导的牙周膜干细胞成骨分化过程中Wnt经典信号通路相关作用机制的研究

摘要

目的:探讨人牙周膜干细胞(human periodontal stem cells,HPDLSCs)成骨分化过程中在糖基化终末产物(AGE-HSA)介导下Wnt经典通路β-catenin的变化.方法:体外组织块法和有限稀释法克隆化培养牙周膜干细胞,流式细胞仪进行干细胞表型分子鉴定后,根据不同刺激环境随机分为OS组(单纯成骨诱导对照组)、OSA组(成骨诱导液+10 μg/mL AGEs)、OSDKK-1组(成骨诱导液+100 μg/mL DKK-1)、OSA+ DKK-1组(成骨诱导液+ 10 μg/mL AGEs+ 100 ng/mL DKK-1)4组,并进行相应的诱导培养.诱导培养7d后,碱性磷酸酶染色检测ALP活性;RT-PCR检测Wnt经典通路基因3-catenin mRNA以及成骨相关基因Runx2、ALP mRNA的表达变化情况;Western Blot检测细胞核蛋白β-catenin和细胞总蛋白Runx2的表达变化情况.结果:纯化的人牙周膜干细胞各表型分子CD29、CD90、CD146、stro-l均阳性表达,ALP染色结果显示:OSA组颜色最浅,OSDKK-1组颜色最深,OSA+ DKK-1组颜色介于两者之间;RT-PCR及Western Blot结果显示:与OS组相比,OSDKK-1组β-catenin的表达水平明显降低,Runx2、ALP的表达水平明显升高(P＜0.05),表明DKK-1抑制了经典wnt通路,而使HPDLSCs的成骨能力增强;而OSA组β-catenin的表达水平明显升高,Runx2、ALP表达水平明显降低(P＜0.05),表明激活了经典wnt通路,而使HPDLSCs的成骨能力下降;当联合加入AGEs和DKK-1(OSA+ DKK-1组)时,成骨能力与OSDKK-1组相比明显降低,而与OSA组相比明显升高(P＜0.05).结论:在HPDLSCs成骨分化过程中,抑制经典wnt通路可以促进其骨向分化;而10 ng/mL的AGEs可通过激活wnt经典通路从而抑制其成骨分化.