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目的研究高渗透压条件培养大鼠髓核细胞(rat nucleus pulposus)时,水通道蛋白3(aquaporin-3,AQP-3)的表达情况,阐明高渗环境诱导髓核细胞凋亡过程中AQP-3的作用,同时探究ERK1/2信号通路的机制。方法分离提取大鼠髓核细胞,并进行体外培养,按330、550mOsm/kg的渗透压分组,采用CCK-8法检测髓核细胞增殖活性,Annexin V-APC/PI流式细胞分析检测细胞凋亡率,Western blot和实时定量PCR检测凋亡相关基因Bcl-2、Bax和caspase3表达情况,同时,采用免疫细胞化学、Western blot和定量PCR检测不同渗透压条件的AQP-3表达情况。然后,利用过表达慢病毒提高髓核细胞AQP-3的表达,进一步观察AQP-3对高渗环境诱导髓核细胞凋亡的作用,采用流式细胞分析检测细胞凋亡率,Western blot和定量PCR检测凋亡相关分子Bcl-2、Bax和caspase3表达情况,并借助Western blot检测ERK1/2通路活性的变化。最后,加入U0126抑制ERK1/2活性,观察过表达AQP-3髓核细胞在高渗环境中发生的凋亡改变。结果相比于330mOsm/kg渗透压,550mOsm/kg高渗环境中髓核细胞的24、48、72h细胞增殖显著降低、髓核细胞凋亡率显著增加,蛋白和mRNA表达结果显示Bcl-2表达明显降低,Bax和cleaved caspase 3/caspase 3表达明显增加;同时免疫细胞化学,western blot和定量PCR结果显示,550mOsm/kg渗透压环境中髓核细胞的AQP-3表达降低,并且Western blot结果显示ERK1/2通路活性降低。进一步,在高渗环境中相比于空白对照髓核细胞,AQP-3过表达髓核细胞的凋亡率显著降低,蛋白和mRNA表达结果显示Bcl-2表达增加,Bax和cleaved caspase 3/caspase 3表达明显降低,并且Western blot结果显示ERK1/2通路活性在AQP-3过表达后提高。最后当ERK1/2通路活性被抑制后,western blot和定量PCR结果表明,AQP-3过表达的髓核细胞在高渗环境中凋亡增加。结论高渗环境诱导髓核细胞发生凋亡,并且降低AQP-3的表达,抑制ERK1/2通路活性;过表达髓核细胞AQP-3可缓解高渗环境中的细胞凋亡,提高ERK1/2通路活性;抑制ERK1/2通路活性,可以减弱AQP-3过表达的保护作用。