高糖通过提高ROS水平和钙超载诱导小鼠MC3T3-E1成骨细胞凋亡

目的:探讨钙离子(Ca2+)超载在高糖诱导成骨细胞株MC3T3-E1凋亡中的作用以及活性氧簇(reactiveoxygenspecies,ROS)的影响。方法:培养小鼠颅骨源性成骨细胞株MC3T3-E1,给予高浓度D-葡萄糖诱导细胞凋亡。采用MTT法检测不同浓度D-葡萄糖处理24和48h后MC3T3-E1细胞的增殖情况;D-葡萄糖(35mmol/L)处理24h后,AnnexinV-FITC/PI检测细胞凋亡;Fura-2/AM荧光探针检测细胞内Ca2+浓度;DCFH-DA荧光探针检测ROS的生成。结果:MC3T3-E1高糖处理后,细胞增殖明显抑制呈剂量效应关系,早期凋亡率和总死亡率分别增加至(24.16±3.53)%和(63.74±4.32)%。高糖处理后细胞内ROS水平明显增加,抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸可以在降低ROS水平的同时抑制高糖所引起的成骨细胞凋亡。细胞内游离Ca2+水平也明显增加,并且通过膜通透性Ca2+螯合剂BAPTA-AM处理后,细胞内Ca2+浓度明显降低,同时成骨细胞凋亡率也明显降低。加入镧离子(La3+)离子抑制储量操纵性钙通道(store-operatedCa2+channels,SOCC)可以降低细胞内Ca2+浓度,减低高糖所引起的成骨细胞凋亡。在高糖诱导成骨细胞凋亡中,细胞内ROS和Ca2+的增加呈相互促进的关系。结论:高糖可以通过增加细胞内ROS水平,引起钙离子通过SOCC通道释放,造成细胞内Ca2+超载,从而诱导成骨细胞凋亡。