唑来膦酸盐通过p38 MAPK信号通路调控高糖微环境下成骨细胞分化

摘要

目的 探讨唑来膦酸盐(ZOL)对高糖微环境下小鼠前成骨细胞MC3T3-E1成骨分化的影响及p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)通路的调节作用。方法 体外培养MC3T3-E1细胞并分为低糖(LG)组、LG+ZOL组、高糖(HG)组、HG+ZOL组。ZOL为0.1μmol/L,LG、HG的葡萄糖浓度分别为5.5 mmol/L和16.5 mmol/L。采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测细胞增殖水平;鬼笔环肽染色观察细胞骨架;试剂盒检测细胞碱性磷酸酶(ALP)活性;茜素红染色检测细胞矿化结节生成情况;免疫荧光法检测Wnt5a、p38 MAPK的荧光表达强度。另设HG+ZOL+p38 MAPK通路抑制剂(SB203580)组,SB203580为10μmol/L。Western blot检测5组细胞中Wnt5a、p38 MAPK、磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶(p-p38 MAPK)、骨形态发生蛋白2(BMP2)和Ⅰ型胶原蛋白(COLⅠ)的表达水平。结果 4组细胞增殖水平差异无统计学意义(P>0.05)。与LG组比较,LG+ZOL组细胞骨架清晰程度,ALP活性,茜素红矿化结节生成,Wnt5a、p38 MAPK蛋白荧光表达强度,Wnt5a、p38 MAPK、p-p38 MAPK、BMP2和COLⅠ蛋白表达水平明显升高;HG组上述指标变化相反(P<0.05)。与HG组相比,HG+ZOL组细胞骨架清晰程度,ALP活性,茜素红矿化结节生成,Wnt5a、p38 MAPK蛋白荧光表达强度,Wnt5a、p38 MAPK、p-p38 MAPK、BMP2和COLⅠ蛋白表达水平明显升高(P<0.05)。与HG+ZOL组相比,HG+ZOL+SB203580组Wnt5a、p38 MAPK、p-p38 MAPK、BMP2和COLⅠ的蛋白表达水平降低(P<0.05)。结论 高糖对细胞成骨分化起抑制作用,ZOL可有效改善其抑制作用,其机制可能与p38 MAPK通路相关。