慢性肾衰竭幼鼠胫骨生长板软骨细胞初级纤毛高表达加速软骨细胞分化的机制研究

摘要

目的 探讨慢性肾衰竭(chronic renal failure,CRF)幼鼠胫骨生长板软骨细胞初级纤毛高表达加速软骨细胞分化的机制.方法 选取雄性4周龄SD大鼠40只,体重(98±3)g,随机分为对照组(蒸馏水,n=20)和CRF组(腺嘌呤150 mg· kg-1·d-1,n=20),连续灌胃6周后处死幼鼠,采用胫骨制作组织学切片比较生长板长度,免疫荧光检测软骨细胞初级纤毛表达率、Wnt/β-catenin信号通路关键蛋白β联蛋白(β-catenin)表达水平;体外培养两组幼鼠胫骨生长板软骨细胞至第3代,免疫荧光检测软骨细胞初级纤毛表达率及印度刺猬蛋白(Indian hedgehog,IHH)和Wnt/β-catenin通路拮抗蛋白糖原合成酶激酶3β (glycogen synthase kinase 3β,GSK3β)表达水平;应用免疫共沉淀检测IHH与GSK3β之间的作用关系.结果 与对照组相比,CRF组组织学切片生长板相对长度变短[(0.51±0.11)比(1.00±0.08),t=16.11,P＜0.001],软骨细胞初级纤毛表达率增高[(26.3±5.5)％比(7.6±1.9)％,t=14.37,P＜0.001],软骨细胞β-catenin蛋白表达增多[(7.1±2.0)分比(3.6±1.0)分,t=7.10,P＜0.001].体外培养结果显示,与对照组相比,CRF组软骨细胞初级纤毛表达率增高[(31.4±8.2)％比(12.5±3.1)％,t=9.64,P＜0.001],IHH蛋白表达增多[(1360±270)比(310±84),t=16.61,P＜0.001],而两组GSK3β蛋白表达差异无统计学意义[(850±195)比(780±140),t=1.30,P=0.200].免疫共沉淀检测结果显示,CRF组GSK3β蛋白与IHH蛋白在软骨细胞内存在直接相互作用.结论 CRF幼鼠胫骨生长板软骨细胞初级纤毛表达增多,相关蛋白IHH表达增多,IHH蛋白与Wnt/β-catenin信号通路拮抗蛋白GSK3β存在直接作用,导致Wnt/β-catenin信号通路激活、软骨细胞加速分化,最终导致生长板出现闭合趋势.