自噬在甲状腺激素调控成骨细胞功能中的作用及机制研究

来源 :福建医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lisson000
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目的:观察三碘甲状腺原氨酸(triiodothyronine,T3)对MC3T3-E1细胞自噬的影响,探究自噬在T3介导的MC3T3-E1细胞成骨分化及矿化中的作用及机制。方法:(1)予不同浓度(0、1n M、10 n M、100 n M)的T3作用于MC3T3-E1细胞,以及予T3干预MC3T3-E1细胞不同时间(0、3h、6h、24h)后,通过蛋白免疫印迹法(Western Blot,WB)检测自噬相关蛋白LC3-II/I和P62的表达情况;将细胞分为空白对照组、T3组、CQ组以及T3+CQ组,通过WB检测LC3-II/I和P62蛋白表达情况;10 n M T3干预MC3T3-E1细胞3小时后,通过免疫荧光观察LC3内源性聚情况以及透射电镜观察自噬小体结构。(2)自噬抑制剂巴弗洛霉素A1(Bafilomycin A1,Baf Al)阻断自噬作用后,通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,q RT-PCR)检测各组(空白对照组、T3组、Baf Al组以及T3+Baf Al组)成骨分化指标Runx2、Osterix、I型胶原(Type I collagen,Col I)、骨钙素(osteocalcin,OCN)基因表达情况;通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色和茜素红染色(alizarin red staining,ARS)观察自噬对成骨分化及矿化能力的影响。(3)机制探讨:WB检测自噬信号通路AMPK、ULK1蛋白表达;si RNA下调AMPK表达后观察下游蛋白表达和自噬变化及其对成骨分化的影响。结果:(1)不同浓度T3作用于细胞3h后,与对照组相比,10 n M与100 n M处理组均能显著提高MC3T3-E1细胞中LC3-II蛋白表达水平;10 n M T3分别处理细胞0、3h、6h、24h,结果显示:与对照组对比,随干预时间增加,处理组的LC3-II蛋白表达水平均升高,而P62的蛋白表达水平逐渐下降。在使用氯喹后,相较于单独使用T3,T3联合氯喹干预后细胞LC3-II蛋白表达水平进一步升高。接着通过免疫荧光法观察到T3处理组LC3内源性聚集显著增多;透射电镜结果显示T3处理组自噬体增多,提示T3诱导自噬增强。(2)将细胞分为空白对照组、T3组、Baf Al组以及T3+Baf Al组,成骨诱导分化7天和21天后检测成骨分化标志基因Runx2、Osterix、Col I、OCN表达,相较于单独使用T3,T3联合Baf Al处理细胞后上述基因表达下降,ALP染色强度显著减弱,ARS染色结果显示矿化结节数量明显减少,表明自噬的抑制减弱了T3的促成骨分化及矿化能力,提示自噬在T3介导的成骨分化及矿化过程中发挥重要作用。(3)T3作用于MC3T3-E1细胞后通过WB检测到p-AMPK(Thr172)、p-ULK-1(ser555)蛋白表达升高;下调AMPK表达后,p-AMPK(Thr172)、p-ULK-1(ser555)、LC3-II以及Runx2蛋白表达显著下降,提示T3可能通过AMPK/ULK-1信号通路调控自噬,进而影响MC3T3-E1细胞成骨分化及矿化过程。结论:(1)T3作用于MC3T3-E1细胞后诱导自噬增强;(2)T3可能通过AMPK/ULK-1信号通路介导的自噬促进MC3T3-E1细胞成骨分化及矿化。
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