硫辛酸对体外培养的MC3T3-E1成骨细胞骨形成的影响

目的研究硫辛酸对体外培养的H2O2处理后的小鼠前成骨细胞MC3T3-E1骨形成的影响,并初步探讨硫辛酸促成骨细胞骨形成的作用机制。方法在体外培养的MC3T3-E1培养基中分别加入不同浓度(0.1、0.2和0.4 mmol/L)的硫辛酸作用20 h,接着加入1 mmol/L H2O2作用4 h,用MTT法检测药物对成骨细胞活力的影响;用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP),细胞丙二醛(malondialdehyde,MDA),超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD),乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)试剂盒检测成骨细胞内ALP、SOD、LDH活性和MDA含量;用Von Kossa染色法检测矿化结节数目;用real time-PCR方法检测成骨细胞内Ⅰ型胶原(collagen-Ⅰ,COL-Ⅰ)、骨钙素(osteocalcin,OCN)、转录因子Osterix、骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)、NADPH氧化酶4(NADPH oxidase4,Nox4)、护骨素(osteoprotegerin,OPG)、细胞核因子κB受体活化因子配基(receptor activator nuclear factor-kappa B ligand,RANKL)mRNA表达,用流式细胞仪检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平。结果硫辛酸可增加ALP活力和矿化结节数目,促进骨形成相关指标COL-Ⅰ、Osterix、BMP-2和OCN mRNA表达(P0.05);硫辛酸提高H2O2损伤后MC3T3-E1细胞活力,上调细胞内SOD活性并降低细胞中MDA含量和上清中LDH活性;硫辛酸上调MC3T3-E1细胞OPG/RANKL比值及下调ROS和Nox4 mRNA表达水平(P0.05)。结论硫辛酸在一定浓度范围内(0.1~0.4 mmol/L)促进H2O2处理后MC3T3-E1细胞的骨形成过程,这种促进作用是通过下调Nox4和ROS水平,降低氧化应激发挥抗氧化作用上调OPG/RANKL实现的。