嘌呤受体P2Y2在骨髓间充质干细胞成骨和成脂分化中的作用

摘要

目的 探讨嘌呤受体P2Y2在骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨和成脂分化中的作用及其分子机制.方法 体外分离培养大鼠BMSCs,取第3代细胞进行实验.使用实时定量聚合酶链反应(reverse transcription polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测BMSCs成骨和成脂分化基因的表达,茜素红染色和油红O染色分别检测钙结节和脂滴的生成.使用三磷酸尿苷(uridine triphosphate,UTP)作为P2Y2受体激动剂,使用P2Y2和P2Y4受体小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)、P2Y6受体拮抗剂评估P2Y2受体在UTP对BMSCs成骨和成脂分化影响中的作用.蛋白免疫印迹(Western blot)法检测UTP及P2Y2受体对丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,MAPK)通路的影响.结果 与对照组相比较,25和125μmol/L浓度的UTP可以使BMSCs细胞成骨特异性转录因子(RUNX2)的表达分别下降19％和62％、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)的表达分别下降56％和55％、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)的表达分别下降26％和70％,使细胞过氧化物酶体增生物激活受体γ(peroxisome prolifer-ator activated receptorγ,PPARγ)分别增加38％和52％、脂肪酸结合蛋白4(fatty acid binding protein 4,FABP4)分别增加17％和29％、降脂素(Adipsin)分别增加54％和93％,且不影响BMSCs细胞增生.此外,与对照组相比较,125μmol/L浓度的UTP可以使BMSCs细胞钙结节生成减少64％,脂滴形成增加40％.沉默P2Y2受体后UTP对BMSCs分化的影响明显减弱,而沉默P2Y4受体或抑制P2Y6受体则没有影响.UTP可激活BMSCs的ERK1/2信号通路,沉默P2Y2受体后UTP对ERK1/2信号通路的激活作用明显减弱.ERK1/2信号通路的阻滞剂U0126可以明显减弱UTP对BMSCs抑制成骨和促进成脂的作用.结论 UTP通过激活P2Y2受体及ERK1/2信号通路促进BMSCs成脂分化、抑制其成骨分化.