氟砷联合染毒对成骨与破骨细胞共培养体系中TRAF-6/NF-κB1/NFATc1/TRAP mRNA表达的影响

摘要

[目的]探讨氟、砷及氟砷联合染毒对小鼠颅顶前成骨细胞MC3T3-E1与小鼠单核巨噬细胞RAW 264.7共培养体系中肿瘤坏死因子相关受体因子6(TRAF-6)、核因子κB1(NF-κB1)、活化T细胞核因子1(NFATc1)及抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)mRNA表达的影响。[方法]用成骨诱导剂诱导后的小鼠颅顶前成骨细胞MC3T3-E1与单核巨噬细胞RAW 264.7细胞建立共培养体系,培养7 d后,用TRAP染色鉴定破骨细胞。采用CCK-8法测定氟、砷不同浓度染毒对细胞增殖的影响,从而确定最终的实验染毒浓度。在共培养体系中,换用含不同浓度的氟化钠(0、0.1、0.4、1.6 mmol/L NaF,记为F0、F0.1、F0.4、F1.6)、亚砷酸钠(0、0.5、2.5、12.5μmol/L NaAsO_2,记为As0、As0.5、As2.5、As12.5)以及氟砷联合(上述剂量两两组合)的培养基分别培养24 h,实时荧光定量PCR法检测各染毒组TRAF-6、NF-κB1、NFATc1及TRAP mRNA的表达水平。[结果]成骨细胞与RAW 264.7细胞共培养7 d后,经TRAP染色可见细胞发生融合,体积变大,多核,说明RAW 264.7细胞已分化为多核的破骨细胞。氟单独染毒,与对照组比较(1.00±0.08、1.00±0.04、1.00±0.02、1.00±0.19),F1.6染毒组的TRAF-6、NF-κB1、NFATc1及TRAP mRNA表达水平均明显增加(1.74±0.16、2.04±0.09、1.33±0.06、3.24±0.29),差异均有统计学意义(P <0.05)。砷单独染毒,As12.5染毒组的TRAF-6和TRAP mRNA表达(1.24±0.06和1.26±0.08)高于对照组(1.00±0.08和1.00±0.19),而NF-κB1和NFATc1 mRNA表达(0.61±0.05和0.60±0.06)在As12.5组均低于对照组(1.00±0.04和1.00±0.02),差异均有统计学意义(P <0.05)。氟砷联合染毒,与F0.1组相比(0.80±0.02和0.59±0.03),NF-κB1和NFATc1的表达在F0.1As12.5组增加(1.11±0.02和1.07±0.05,P <0.05),但均低于氟、砷单独染毒之和;与F0.4比较(2.85±0.13,1.11±0.04,1.09±0.03),TRAF-6、NF-κB1和NFATc1表达在F0.4As12.5组降低(1.38±0.11,0.87±0.03和0.44±0.03,P <0.05);与F1.6比较(2.04±0.09和3.24±0.29),NF-κB1和TRAP mRNA表达在F1.6As12.5组均降低(1.24±0.07和2.09±0.22,P <0.05);与As0.5、As12.5组相比,TRAF-6、NF-κB1、NFATc1及TRAP mRNA在F1.6As0.5组和F1.6As12.5组表达均增加(P <0.05),但均低于氟、砷单独染毒之和。氟、砷对TRAF-6、NF-κB1、NFATc1及TRAP mRNA表达均有主效应作用(F=437.22、657.76、321.89及187.11;F=123.08、170.53、78.99及74.08,均P <0.05);氟砷联合染毒对TRAF-6、NF-κB1、NFATc1及TRAP mRNA表达存在交互作用(F=153.76、97.14、100.31、46.78,均P <0.05)。[结论]高氟可促进成骨细胞与破骨细胞共培养体系中TRAF-6、NF-κB1、NFATc1及TRAP mRNA的表达,从而达到增加破骨细胞分化成熟及骨吸收活性,氟、砷对共培养体系中各基因指标的影响均有主效应作用,氟砷联合染毒对共培养体系中相关基因表达的交互作用主要表现为砷对氟的拮抗作用。