肌醇酶1信号通路对氟诱导的成骨细胞分化的影响  

Effect of inositol-requiring enzyme-1 signaling pathway on the differentiation of osteoblasts induced by fluoride

作　　者：李希宁[1] 三旗春 张婷[1] 高喜仁[1] 俞峰[1] 孙波[2] 

机构地区：[1]浙江湖州师范学院医学院病理学教研室,湖州313000 [2]吉林大学药学院药理学教研室,长春130021

出　　处：《中华地方病学杂志》2016年第12期863-868,共6页Chinese Journal of Endemiology

摘　　要：目的观察染氟成骨细胞未折叠蛋白反应肌醇酶1（IRE1）-Xbp1信号通路的表达及siRNA干扰抑制IRE1表达后成骨细胞内成骨细胞标志物的变化趋势。方法细胞增殖毒性（CCK-8）实验检测成骨细胞MC3T3-E1增殖活性，设置0．0、0．1、1．0、2．0、4．0、8．0、16．0、20．0、32．0、64．0mg／L10个不同氟含量组；选取具有代表性的低、中、高剂量氟（含量分别为2．0、8．0、20．0mg／L）作用于MC3T3-E1细胞2d，采用实时荧光定量PCR（Real-timePCR）检测MC3T3-E1细胞中未折叠蛋白反应相关基因和成骨细胞标志物[碱性磷酸酶（ALP）、骨钙素（OCN）、Runx2、osterix、免疫球蛋白重链结合蛋白（Bip）、蛋白激酶R样内质网激酶（PERK）、活化转录因子6（ATE6）、Xbp1]的表达：IRE1siRNA转染MC3T3-E1细胞并联合染氟，Real-timePCR和蛋白免疫印迹法检测MC3T3-E1细胞中IRE1信号通路和成骨细胞标志物的表达。结果CCK-8检测结果显示氟的双向效应，即与0．0mg／L组[1．00±0．01（1d）、1．00±0．02（3d）、1．00±0．08（7d）]比较，成骨细胞活性在2．0mg／L染氟组[1．11±0．02（1d）、1．29±0．02（3d）]、8．0mg／L染氟组[1．16±0．02（1d）、1．44±0．03（3d）]显著增强（P均〈0．05），而2（1．0mg／L染氟组却抑制细胞活性[0．83±0．01（1d）、0．81±0．01（3d）、0．96±0．04（7d），P均〈0．05]。2．0mg／L染氟组显著诱导MC3T3-E1细胞内ALP（12．80±3．62）、Runx2（6．61±0．48）和osterix（21．42±1．56）的表达，与0．0mg／L组（6．86±2．13、2．65±0．38、12．48±3．96）比较，差异有统计学意义（P均〈0．05），而20．0mg／L染氟组抑制ALP（0．88±0．17）、OCN（0．16±0．05）和osterix（1．35±0．51）的表达，与0．0mg／L组[4．58±1．52（OCN）]比较，差异均有统计学意义（P均〈0．05）。与0．0mg／L组[1．36±0．58（IRE1）、0．96±0．45（Xbp1�Objective To observe the expression of the unfolded protein response especially the inositol- requiring enzyme-1 （IRE1）-Xbp1 signaling pathway, and the change trend of osteogenic markers after inhibition of IRE1 expression through siRNA interference in osteoblasts exposed to fluoride. Methods Proliferation activity ofMC3T3-E1 cells was detected by CCK-8 assay, and 0.0, 0.1, 1.0, 2.0, 8.0, 16.0, 20.0, 32.0, 64.0 mg/L groups were set up. Then representative doses of low, medium and high fluoride （2.0, 8.0, 20.0 mg/L） were selected to treat MC3T3-E1 cells and the expression of the unfolded protein response related genes and osteogenic markers [alkaline phosphatase （ALP）, osteocalcin （OCN）, Runx2, osterix, binding immunoglobulin protein （Bip）, protein kinase-like endoplasmin reticulum kinase （PERK）, activated transcription factor 6 （ATF6）, Xbp1] was detected by Real-time PCR. MC3T3-E1 cells were transfected with IRE1 siRNA and then exposed to fluoride, and the expression of IRE1 signaling pathway and osteogenic markers was detected by Western blotting and real-time PCR. Results CCK-8 results showed the bidirectional effect of fluoride on the activity of osteoblasts. Compared with the 0.0 mg/L group [1.00 ± 0.01 （d 1）, 1.00 ± 0.02 （d 3）, 1.00 ± 0.08 （d 7）], the osteoblast activity was significantly enhanced at 2.0 mg/L [1.11 ± 0.02 （d 1）, 1.29 ± 0.02 （d 3）], 8.0 mg/L [1.16 ± 0.02 （d 1）, 1.44 ± 0.03 （d 3）, all P〈 0.05], while 20.0 mg/L inhibited cell activity [0.83 ± 0.01 （d 1）, 0.81 ± 0.01 （d 3）, 0.96 ± 0.04 （d 7）, all P 〈 0.05]. Compared with the 0.0 mg/L group [6.86 ± 2.13 （ALP）, 4.58 ± 1.52 （OCN）, 2.65 ± 0.38 （Runx2）, 12.48 ± 3.96 （osterix）], 2.0 mg/L significantly induced the expression of intracellular ALP （12.80 ± 3.62）, Runx2 （6.61 ± 0.48） and osterix （21.42 ± 1.56）, and the differences were statistically significant （all P 〈 0.05）, while 20.0 mg/L inhibited the expression of ALP （0.88 ±

关 键 词：氟骨症 未折叠蛋白反应 肌醇酶1 基因干扰 成骨细胞 

分 类 号：R599.1[医药卫生—内科学]