姜黄素促进高糖环境下骨髓间充质干细胞成骨分化的作用及机制研究

目的研究姜黄素对高糖环境下骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化的影响及可能机制。方法原代分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,分为正常组、高糖组和高糖+姜黄素组。CCK-8检测细胞增殖;免疫荧光染色检测细胞NF-κB p65核转位; Western blot检测NF-κB p65核蛋白表达。成骨能力检测分为正常糖浓度成骨诱导组、高糖浓度成骨诱导组、高糖+姜黄素成骨诱导组,其中成骨诱导培养为每100 m Lα-MEM培养基中加入2 mmol/L谷氨酰胺、10 mmol/Lβ-甘油磷酸钠、10 nmol/L地塞米松、50 mg/L抗坏血酸。茜素红染色检测细胞钙结节形成,荧光定量PCR检测成骨相关基因Runx2和OCN mRNA表达。结果接种培养7 d,倒置显微镜下可见骨髓间充质干细胞集落,呈克隆性生长;传代培养以后细胞伸展为长梭形。CCK-8结果表明,与正常组比较,高糖组细胞1 d、3 d时增殖能力无显著性差异(P0.05); 5 d时与正常组比较,高糖组细胞增殖能力显著降低(P0.05); 1 d、3 d、5 d时姜黄素组与高糖组比较细胞增殖能力差异均无统计学意义(P0.05)。与正常组比较,高糖组细胞NF-κB p65活化入核增多,姜黄素组则抑制高糖浓度下细胞NF-κB p65核转位,Western blot显示姜黄素可抑制NF-κB p65核蛋白表达。各组细胞成骨诱导14 d后茜素红染色,正常组可见大量矿化结节,高糖组仅见少量矿化结节,而姜黄素处理可以明显促进高糖浓度下钙结节形成。PCR结果显示,各组细胞成骨诱导14 d后,与正常组比较,高糖组成骨分化相关基因Runx2、OCN mRNA表达显著降低,差异有统计学意义(P0.05);高糖+姜黄素组则可以促进高糖环境下骨髓间充质干细胞成骨分化相关基因Runx2、OCN mRNA表达,差异有统计学意义(P0.05)。结论姜黄素能促进高糖环境下骨髓间充质干细胞成骨分化,其机制可能与抑制高糖浓度下细胞NF-κB p65活化相关。