LPS激活TLR4抑制BMP9诱导iMEFs成骨分化

目的研究脂多糖(LPS)激活的Toll样受体4(TLR4)信号对骨形态发生蛋白9(BMP9)诱导永生化小鼠胚胎成纤维细胞(i MEFs)成骨分化的影响。方法细胞免疫荧光检测TLR4/NF-κB信号通路的激活;LPS,BAY11-7082和BMP9处理iMEFs,ALP染色和活性检测i MEFs早期成骨分化能力;茜素红S染色检测晚期成骨分化能力;半定量PCR和Western blot检测晚期成骨基因OCN和OPN表达;Western blot检测Smad1/5/8磷酸化水平;半定量PCR和Western blot检测成骨关键转录因子Runx2和Dlx5的表达。结果 LPS成功激活TLR4/NF-κB信号通路;LPS抑制BMP9诱导的ALP染色和活性(P0.01)、钙盐沉积、OCN的mRNA和蛋白质表达(P0.05)、OPN的mRNA(P0.01)和蛋白质(P0.05)表达、Smad1/5/8信号通路激活(P0.01)、Runx2的mRNA和蛋白质表达(P0.05)、Dlx5的mRNA(P0.01)和蛋白质(P0.05)表达,BAY11-7082可以部分逆转LPS的抑制作用(P0.05)。结论 LPS激活TLR4可以通过NF-κB信号通路抑制BMP9诱导的iMEFs成骨分化。     

IRE1α缺陷通过上调内质网钙稳态蛋白降低软骨细胞的自噬功能

目的 探究肌醇依赖性激酶1α（IRE1α）通过调控内质网钙稳态蛋白（CHERP）影响软骨细胞自噬功能的相关机制。方法 衣霉素（TM）处理人软骨细胞C28/I2,Western blot检测不同时间点的内质网应激和自噬相关蛋白指标。4μ8c、雷帕霉素（Rapa）处理C28/I2（分为：NC组、4μ8c组、Rapa组、4μ8c+Rapa组）,Western blot检测自噬相关蛋白指标。分别从软骨组织特异性ERN1基因敲除小鼠（ERN1 CKO）和对照小鼠（Control）软骨组织分离原代软骨细胞,qPCR检测ERN1及自噬相关蛋白ATG5、ATG7的mRNA 水平,Western blot 检测 IRE1α/p- IRE1α、CHERP 表达水平,流式细胞术检测胞内钙离子含量。巴佛洛霉素 A1 （Bafilomycin A1）处理原代软骨细胞（分为Control组、Control+Bafilomycin A1组、ERN1 CKO组、ERN1 CKO+Bafilomycin A1 组）,Western blot检测LC3Ⅱ、LC3Ⅰ的表达。自噬双荧光病毒在Rapa处理下检测自噬流（分为Control+Rapa组、ERN1 CKO+Rapa组）。C28/I2中过表达CHERP与IRE1α,免疫荧光检测自噬水平。结果 TM处理C28/I2细胞后,内质网应激相关标志蛋白表达上调,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值上调（P<0.05）,p62表达下调（P<0.05）。相较对照组,Rapa上调LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值（P<0.001）,4μ8c+Rapa组相较Rapa组的LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值降低（P<0.05）。相较于对照组,原代软骨细胞中敲除ERN1/IRE1α后,ERN1（P<0.01）、ATG5（P<0.001）、ATG7（P<0.001）mRNA水平显著下调。IRE1α/p-IRE1α蛋白表达缺失或显著下调（P<0.01）,CHERP蛋白表达上调（P<0.05）,胞内钙离子含量显著上升（P<0.001）。巴佛洛霉素 A1 处理原代软骨细胞后,Control+Bafilomycin A1 组较Control组的LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值上调（P<0.01）,ERN1 CKO+Bafilomycin A1组较ERN1 CKO组的LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值上调（P<0.05）、较Control+Bafilomycin A1组的LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值下降（P<0.05）。自噬双荧光病毒处理后,ERN1 CKO+Rapa组较Control+Rapa组未淬灭LC3-GFP荧光增强（P<0.05）。C28/I2细胞中过表达CHERP降低LC3荧光强度,过表达IRE1α增强LC3荧光表达并能部分挽救CHERP导致的荧光降低情况。结论 IRE1α缺陷通过上调内质网钙稳态蛋白,升高胞内钙离子含量,进一步导致软骨细胞的自噬功能受损。     

过表达BMP9对人肺鳞状细胞癌细胞NCI-H520迁移和侵袭的影响

目的:探讨骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)对人肺鳞状细胞癌细胞NCIH520迁移和侵袭的影响及其机制。方法:采用RT-PCR和Western blot法分别检测NCI-H520细胞和正常人支气管上皮(HBE)细胞中BMP9的mRNA和蛋白表达水平;用Ad BMP9感染NCI-H520细胞,RT-PCR和Western blot法验证BMP9的变化;应用划痕愈合实验检测各组细胞的迁移能力,Transwell小室检测迁移和侵袭能力,并用RTPCR和Western blot法检测迁移相关因子基质金属蛋白酶2(MMP2)的mRNA和蛋白水平。Western blot法检测BMP-Smad经典通路中Smad1/5的磷酸化水平(p-Smad1/5)。用BMP特异性拮抗剂Ad Noggin与Ad BMP9共处理NCI-H520细胞,检测p-Smad1/5及细胞迁移能力的变化。结果:BMP9在NCI-H520细胞中的mRNA和蛋白水平均比在HBE细胞中低;Ad BMP9感染的NCI-H520细胞中BMP9的mRNA和蛋白水平均明显升高,细胞迁移和侵袭能力均明显下降,MMP2的mRNA和蛋白水平下降,且p-Smad1/5的表达水平明显上调。在NCI-H520细胞中,Noggin能有效逆转BMP9导致的p-Smad1/5升高和细胞迁移抑制能力。结论:外源性BMP9转入肺鳞癌细胞NCI-H520可明显抑制其迁移侵袭的能力,该抑制作用可能与BMP-Smad信号通路的激活有关。     

炎症微环境中ERN1调节软骨细胞炎症因子的实验研究

目的：探讨内质网到细胞核信号1(endoplasmic reticulum-to-nucleus signaling 1,ERN1)基因对炎症微环境中软骨细胞炎症因子和软骨分解代谢的影响。方法：通过CRISPR-Cas9系统构建人ERN1基因敲除的C28/I2软骨细胞株(ERN1 KO)；从C57BL/6J背景的ERN1软骨特异性敲除(ERN1 cKO)小鼠软骨组织分离原代软骨细胞，分别为对照组(ERN1^flox/flox)、ERN1 cKO组(ERN1^flox/flox-Col2Cre⁺)；在C28/I2人正常软骨细胞中过表达ERN1腺病毒(Ad ERN1)，以AdGFP为对照组；实验采用10μg/L白介素1β(interleukin-1β,IL-1β)诱导过表达ERN1软骨细胞或ERN1缺陷软骨细胞，形成炎症微环境，用qPCR和Western blot检测IL-1β处理ERN1缺失或过表达ERN1细胞后，肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor α,TNFα)、IL-4、IL-6、IL-10等炎症因...