半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶-3和β-连环蛋白、糖原合成激酶-3β在体外培养保存关节软骨组织中的表达及其相关性

摘要

目的 体外培养保存关节软骨组织,探讨半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶-3(Caspase-3)和Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路中关键蛋白表达规律及其相关性.方法 选取20只健康成年新西兰大白兔,切取膝骨软骨柱100枚,随机分为5组(n=20).对照组:取材2h内的新鲜软骨;实验组:分为4组,将软骨柱浸入MEME培养液中保存,第14、21、28、35天时各取一组检测指标.采用膜联蛋白Ⅴ-异硫氰酸荧光素(Annexin V-FITC)细胞凋亡检测法测定凋亡率,Western blot检测Caspase-3、糖原合酶激酶-3β(GSK-3β)表达,免疫组织化学法检测β-catenin表达.结果 随着保存时间延长,软骨细胞凋亡率逐渐增加,Caspase-3、GSK-3β表达逐渐上调,各组间差异均有统计学意义(P＜0.05),各组软骨细胞凋亡率为:对照组(6.04±1.09)％、14 d(12.75±0.40)％、21 d(21.90±0.57)％、28 d(30.44±0.79)％、35 d(40.70±0.43)％,Caspase-3表达量为:0.078±0.032、0.193±0.026、0.327 ±0.041、0.510±0.023、0.719±0.063,GSK-3β表达量为:0.162±0.025、0.242 ±0.019、0.493 ±0.012、0.717±0.020、0.905 ±0.011;免疫组织化学结果显示,细胞质与细胞核中β-catenin阳性染色逐渐增强,组间差异有统计学意义(P＜0.05);细胞凋亡率与Caspase-3、GSK-3β、β-Catenin表达呈高度正相关(r=0.695、0.702、0.682,P＜0.01);Caspase-3与GSK-3β、β-catenin表达呈高度正相关(r=0.713、0.661,P＜0.01).结论 体外培养保存关节软骨组织过程中,软骨细胞凋亡伴有Wnt/β-catenin信号通路关键蛋白β-catenin和GSK-3β表达的显著上调.