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目的:探讨甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)对大鼠UMR106成骨细胞中破骨细胞抑制性凝集素(osteoclast inhibitory lectin,OCIL)mRNA表达的调节及其信号转导机制。
方法一:体外培养大鼠UMR106成骨细胞,用不同浓度的PTH(1-34)处理细胞24h或用10nM的PTH(1-34)分别处理细胞2-12h,在相应时间点收获细胞,提取总RNA逆转录为cDNA,用实时荧光定量PCR技术检测OCIL mRNA的表达,观察PTH对UMR106成骨细胞OCIL mRNA表达的时间效应和剂量依赖关系;二:分别用不同信号通路的激动剂或阻断剂单独或联合应用PTH,作用于UMR106细胞不同时间,在相应的时间点收获细胞,提取总RNA逆转录为cDNA,实时荧光定量PCR技术检测OCIL mRNA的表达。
结果:
1、PTH(1-34)调节RANKL/OPG基因表达早于对OCIL的调节;其次,PTH(1-34)对OCIL mRNA的表达的调节既存在时间效应关系:6h后开始上调OCIL mRNA的表达,24h作用达高峰,约为对照组的2.8倍(P<0.01);又存在剂量依赖关系,当PTH(1-34)浓度为10nM时,对OCIL mRNA的表达的诱导作用达到最大。
2、PKA通路激动剂FSK、db-cAMP在作用时间内(4h-24h)均能够上调OCILmRNA的表达,并且最大效应值与对照组比较,分别约为对照组的4.2倍、4.5倍,差异均有统计学意义(P<0.01);PKA通路阻断剂KT5720和H89对OCILmRNA的基础表达均无影响,与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05);但KT5720能够部分阻断PTH(1-34)诱导的OCILmRNA的表达,抑制率达到50%左右,与PTH(1-34)组比较差异有统计学意义(P<0.01);H89也能够部分阻断db-cAMP诱导的OCILmRNA的表达。
3、PKC通路激动剂PMA对OCILmRNA的表达随着作用时间的延长呈现多种变化趋势:6h抑制作用达到50%,与对照组比较差异有统计学意义(P<0.01);12h抑制作用消失,24h逆转为轻度上调,与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05);PKC通路阻断剂chelerythrine(CHN)能够上调OCILmRNA的基础表达和PTH(1-34)诱导的表达,但后者与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05)。
4、钙离子载体A23187能够长时间持续上调OCILmRNA的表达,6h达最大值,约为对照组的5.1倍,与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.01);钙调蛋白拮抗剂W7和CaMKⅡ(钙调蛋白激酶Ⅱ)抑制剂KN-62分别抑制PTH(1-34)诱导的OCILmRNA的表达达到50%以上,与对照组比较有统计学意义(P<0.05)。
5、MAPK通路阻断剂PD98059对OCIL mRNA的基础表达无影响,但能阻断PTH(1-34)诱导的OCILmRNA的表达,抑制率达到50%左右,与对照组比较有统计学意义(P<0.05)。
6、PD98059能够抑制FSK和db-cAMP对OCIL mRNA表达的诱导作用,但对钙离子载体A23187诱导的OCIL mRNA表达无影响。
结论:
1、PTH(1-34)上调大鼠成骨细胞中OCIL mRNA的表达,并且这种调节作用存在明显的剂量依赖和时间效应关系,PTH在剂量为10nM、作用于细胞12h后对OCIL mRNA表达的上调幅度最大。
2、PTH(1-34)诱导的OCIL mRNA的表达过程有多条信号通路的参与:PKA、MAPK途径和钙信号通路介导了PTH诱导的UMR106细胞中OCIL mRNA表达。