高糖微环境与糖基化终末产物刺激下MC3T3-E1细胞骨向分化的差异性研究

摘要

目的通过体外培养MC3T3-E1细胞,分析其在高糖微环境与糖基化终末产物(AGEs)刺激下骨向分化过程的差异情况,以期探索临床上糖尿病患者骨质疏松的可能原因。方法体外培养MC3T3-E1细胞,分别对正常对照组(正常培养液培养)、高糖实验组(含培养液中葡萄糖浓度分别为8.8 mM、25 mM)、高糖AGEs组(高糖培养液中含AGEs浓度为10 ng/μL)进行成骨诱导,real time PCR检测成骨相关基因ALP、BSP、OPN、SP7 mRNA的表达,western-blot检测Runx-2以及WNT信号通路关键分子β-catenin的表达。结果成骨诱导7天后,与对照组相比,高糖实验组ALP染色更深,矿化结节形成更多,ALP、BSP、OPN、SP7基因水平以及Runx-2蛋白水平均上调;含AGEs的高糖实验组的ALP基因表达水平显著低于不含AGEs的高糖诱导组;细胞培养14天后,8.8 mM高糖诱导的AGEs刺激组的ALP和BSP、SP7基因表达水平显著降低,Runx-2、β-catenin的蛋白水平表达明显降低。结论高糖培养条件下,AGEs可能通过下调β-catenin蛋白的表达,从而影响了MC3T3-E1细胞的骨向分化。