神经肽P物质调控脊髓损伤大鼠骨髓间充质干细胞源性成骨细胞RANKL/OPG的表达

摘要

目的 研究P物质(substance P, SP)对脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)大鼠骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)源性成骨细胞RANKL/OPG表达的影响,从而揭示SP在骨代谢中的作用.方法 20只雄性6 w龄SD大鼠制作脊髓损伤模型.3 w后测定胫骨骨密度,收集股骨髓腔细胞悬液,MSCs诱导成骨细胞培养至第二代,用10-8 mol/L SP进行作用.用免疫细胞化学的方法进行RANKL和OPG的染色并定量分析;用半定量RT-PCR分析RANKL、OPG、Col1α1、OCN基因的表达变化;用EIA方法检测细胞培养基中RANKL和OPG蛋白的表达变化.结果 3 w时SCI组胫骨的骨密度明显低于SHAM组,骨密度的下降既发生在胫骨近端干骺端(-26.3%,P<0.05),又发生在胫骨干(-21.2%,P<0.05).通过免疫细胞化学的方法进行定量分析显示,SP处理后比不加处理因素的MSCs源性成骨细胞表达RANKL显著增加(P<0.05).SP作用72 h后MSCs源性成骨细胞RANKL的表达显著上调(+160.2%,P<0.01),OPG的表达显著下调(-45.5%,P<0.01),OCN的表达显著下降(-42.9%,P<0.01).结论 SP在成骨细胞与破骨细胞偶联的关系中发挥重要作用.它既可以对成骨细胞产生直接作用(抑制OCN的基因表达),又可以通过成骨细胞间接的作用于破骨细胞(促进RANKL表达,抑制OPG表达),增强破骨细胞的活性,导致骨吸收和骨形成失衡,最终发生骨质疏松.