细菌脂多糖通过MAPK/ERK1/2信号通路影响成骨细胞活性和凋亡

摘要

目的:探讨细菌脂多糖(LPS)通过丝裂原活化蛋白激酶/细胞外调节蛋白激酶(MAPK/ERK1/2)信号通路对成骨细胞活性和凋亡的影响。方法:将小鼠前体成骨细胞MC3T3-E1随机分为对照组、LPS组、LPS+U0126组,对照组不给予LPS处理,LPS组给予10 mmol/L LPS处理,LPS+U0126组给予10 mmol/L LPS和25μmol/L ERK1/2激酶抑制剂U0126处理。采用噻唑蓝(MTT)测定细胞活性,采用流式细胞术测定细胞凋亡,采用硝基苯磷酸二钠基质动力学方法测定碱性磷酸酶(ALP),采用放射免疫法测定骨钙素(BGP)活性,采用Hochest 33258染色观察细胞核形态,采用Western blot测定活化型细胞半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶3型(C-Caspase 3)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)、ERK1/2、磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2)蛋白水平。结果:与对照组比较,LPS组和LPS+U0126组MC3T3-E1细胞活性、ALP和BGP活性降低(P<0.05),细胞凋亡率升高(P<0.05),C-Caspase 3、Bax、p-ERK1/2蛋白水平升高(P<0.05),Bcl-2蛋白水平降低(P<0.05);与LPS组比较,LPS+U0126组MC3T3-E1细胞活性、ALP和BGP活性升高(P<0.05),细胞凋亡率降低(P<0.05),C-Caspase 3、Bax、p-ERK1/2蛋白水平降低(P<0.05),Bcl-2蛋白水平升高(P<0.05)。对照组细胞核正常;LPS组细胞凋亡形态数量明显增多;LPS+U0126组凋亡形态细胞数量较LPS组减少。结论:LPS可通过抑制MAPK/ERK1/2信号通路抑制成骨细胞活性,诱导成骨细胞凋亡。