氧化损伤对关节软骨细胞硒蛋白基因表达的影响及硒的作用机制  

Effects of oxidative damage on selenoprotein gene expression in articular chondrocytes and the mechanism of selenium

作　　者：张荣强[1,2] 杨晓莉 熊咏民[1] 韩莉欣[1] 蒋勇 石紫云 潘明明 曹峻岭 

机构地区：[1]西安交通大学医学部地方病研究所 卫计委微量元素与地方病重点实验室,西安710061 [2]陕西中医药大学公共卫生学院,西安712046

出　　处：《中华地方病学杂志》2017年第9期648-652,共5页Chinese Journal of Endemiology

基　　金：国家自然科学基金（81573104、81172610、81673117）

摘　　要：目的探讨氧化损伤和硒对关节软骨细胞凋亡和硒蛋白基因表达的影响。方法采用细胞培养方法，培养人软骨细胞C28／12。培养24h后分别用亚硒酸钠（Na2SeO3）预保护或叔丁基过氧化氢（tBHP）孵育24h，建立软骨细胞氧化损伤模型。实验分为对照组（C组，0．00mg／LNa2SeO3＋0．00μmol／L tBHP）、单纯硒预保护组（S2组，0．10mg／LNa2SeO3）、氧化损伤组（O组，150．00μmol／L tBHP）、低剂量硒预保护组（OS1组，0．05mg／LNa2SeO3＋150．00μmol／L tBHP）、中剂量硒预保护组（OS2组，0．10mg,／LNa2SeO3＋150．00μmol／LtBHP）、高剂量硒预保护组（OS3组，0．15mg／LNa2SeO3＋150．00μmol／L tBHP）。24h后，采用Hoechst 33342染色法观察细胞凋亡情况，实时荧光定量PCR（Real—time PCR）检测谷胱甘肽过氧化物酶1（GPX1）、GPX4、脱碘酶2（D102）、D103、硒蛋白基因P（SEPP1）、硫氧还蛋白还原酶1（TrxR-1）和硒蛋白基因W（Sel W）mRNA表达水平，实验均重复3次。结果C、S2、O、OS1、OS2、OS3组人软骨细胞凋亡率分别为（0．78±0.06）％、（13．61±7．11）％、（92．27±3．44）％、（71．38±5．22）％、（44．31±9．16）％、（72．46±4．69）％，组间比较差异有统计学意义（F=120．10，P〈0．01）。O组人软骨细胞凋亡率高于C组（P〈0．05）；与O组比较，OS1、OS2、OS3组细胞凋亡率均明显降低（P均〈0．05），OS2组降低最明显。6组细胞D102、SEPP1、GPX1、GPX4、TrxR-1、Sel W mRNA水平组间比较，差异均有统计学意义（F=24．60、14．53、127．60、30．60、637．10、59．64，P均〈0．01）。与C组（1．00±0．00）比较，0组GPX1（0．10±0．05）、GPX4（0．43±0．09）、TraR-1（0．11±0．05）、Sel W（0．72±0．15）mRNA相对表达水平显著降低（P均〈0．05）；与O组比较，OS1、OS2、OS3组GPX1 mRNA相对表达水平（0.20±0．03、0．74±0．10、0．30±0．07）�Objective To explore the effects of oxidative damage and selenium on the apoptosis of articular ehondrocytes and the expression of selenoprotein genes. Methods C28/12 chondrocytes were preincubated for 24 h, using sodium selenite （Na2SeO3） or t-butyl hydroperoxide （tBHP） for 24 h. The experiment was divided into six groups, including control group （C, 0.00 mg/L Na2SeO3 ＋ 0.00 μmol/L tBHP）, selenium beforehand protection group （S2, 0.10 mg/L Na2SeO3）, oxidative damage group （O, 150.00 μmol/L tBHP）, low dose selenium protection group （OS1, 0.05 mg/L Na2SeO3 ＋ 150.00 μmol/L tBHP）, medium dose selenium protection group （OS2, 0.10 mg/L Na2SeO3 ＋ 150.00 μmol/L tBHP）, and high dose selenium protection group （OS3, 0.15 mg/L Na2SeO3 ＋ 150.00μmol/L tBHP）. After 24 h,Hoechst 33342 staining method was used to observe apoptosis, mRNA expression of glutathione peroxidase 1 （GPX1）, GPX4, deiodinase 2 （DIO2）, DIO3, selenoprotein P （SEPP1）, thioredoxin reduetase 1 （FrxR-1） and selenoprotein W（Sel W） was detected by Real-time PCR, both experiments were done three times. Results Apoptotic rates of C,S2, O, OS1, 0S2, OS3 groups [（0.78± 0.06）%, （13.61 ± 7.11）%, （92.27 ± 3.44）%, （71.38 ±5.22）%, （44.31 ±9.16）%, （72.46 ± 4.69）%] were compared between groups, the differences were statistically significant （F = 120.10, P 〈 0.01）. The apoptotic rates of O group was significantly higher than that of C group （P 〈 0.05）; compared to O group, the apoptotic rates of OS1, 0S2, OS3 groups decreased significantly （P〈 0.05）, OS2 group was the most obvious. DIO2, SEPP1, GPX1, GPX4, TrxR-1, Sel W mRNA levels were compared in the six groups, the differences were statistically significant （F = 24.60, 14.53, 127.60, 30.60, 637.10, 59.64, P 〈 0.01）. Compared to C group （1.00 ±0.00）, the mRNA levels of GPX1 （0.10 ± 0.05）, GPX4 （0.43 ± 0.09）, TrxR-1 （0.11±0.05） and Sel W （0.72 ±0.15） in 0 groups were decreased sign

关 键 词：软骨细胞 硒蛋白质类 亚硒酸钠 

分 类 号：R684.1[医药卫生—骨科学]