缺氧诱导因子1α调控wnt/β-catenin信号通路对常氧条件下大鼠髓核细胞衰老的作用及机制

【摘要】 目的：探究缺氧诱导因子1α（HIF-1α）调控wnt/β-catenin信号通路对常氧培养下大鼠髓核细胞衰老的影响及作用机制。方法：取5只4周龄雌性SD大鼠，提取鼠尾髓核原代细胞进行研究。（1）将髓核细胞分为5组：转染对照组[用磷酸盐缓冲盐水（PBS）处理髓核细胞]、空载腺病毒组（用空载腺病毒处理髓核细胞）、过表达HIF-1α组（用载过表达HIF-1α质粒的腺病毒处理髓核细胞）、空载siRNA组（用空载siRNA处理髓核细胞）、敲减HIF-1α组（用siRNA敲减HIF-1α处理髓核细胞），在常氧下培养48h后，免疫蛋白印迹（western blot，WB）检测HIF-1α和衰老相关基因p53、p21、p16，β-gal染色检测细胞衰老，评估常氧条件下HIF-1α对于髓核细胞衰老的影响。（2）取髓核细胞，分为空载腺病毒组、过表达HIF-1α组、空载siRNA组、敲减HIF-1α组，处理方式同前，在常氧下培养48h后，WB检测HIF-1α、GSK-3β和β-catenin通路的表达。取髓核细胞，分为对照组（用PBS处理髓核细胞）、过表达HIF-1α组（用载过表达HIF-1α质粒的腺病毒处理髓核细胞）、XAV-939组（用XAV-939处理髓核细胞）、XAV-939+过表达HIF-1α组（用XAV-939+载过表达HIF-1α质粒的腺病毒处理髓核细胞），WB检测HIF-1α、p53、p21、p16和wnt/β-catenin的表达，β-gal染色检测细胞衰老，以检测HIF-1α与wnt/β-catenin信号通路的关系以及对髓核细胞衰老的影响。结果：（1）腺病毒转染HIF-1α后，与转染对照组和空载腺病毒组相比，过表达HIF-1α组HIF-1α表达增加（P<0.05）。小干扰RNA转染HIF-1α后，与转染对照组和空载siRNA组相比敲减HIF-1α组HIF-1α表达降低（P<0.05）。WB结果显示，与空载腺病毒组相比过表达HIF-1α组HIF-1α表达增加（P<0.05），而p53、p21和p16表达降低（P<0.05），与空载siRNA组相比敲减HIF-1α组HIF-1α表达降低（P<0.05），而p53和p16表达增加（P<0.05）。β-gal染色显示，在常氧条件下培养48h，与空载腺病毒组相比，过表达HIF-1α组衰老细胞降低（P<0.05），与空载siRNA组相比，敲减HIF-1α组衰老细胞数量则增加（P<0.001）。（2）与空载腺病毒组相比，过表达HIF-1α组β-catenin表达升高（P＜0.01），同时GSK-3β表达降低（P＜0.05）。与空载siRNA组相比敲减HIF-1α组β-catenin表达降低（P＜0.0001），同时GSK-3β表达升高（P＜0.05）。与对照组相比，XAV-939组β-catenin表达降低（P<0.001），p53、p21和p16的表达升高，XAV-939+过表达HIF-1α组β-catenin表达降低（P<0.05），p21表达升高（P<0.05）。与过表达HIF-1α组相比XAV-939+过表达HIF-1α组衰老细胞数增加（P<0.001），与对照组相比过表达HIF-1α组的细胞核内β-catenin表达更多，而XAV-939组和XAV-939+过表达HIF-1α组则相对较少（P<0.05）。结论：HIF-1α通过激活wnt/β-catenin信号通路抑制常氧条件培养下大鼠髓核细胞的衰老。