氧化应激对磷酸三钙磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解的影响及其机制

目的：探讨氧化应激对磷酸三钙（TCP）磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解的影响及其作用机制。方法：36只雄性ICR小鼠随机分为3组（n=12）：假手术（Sham）组、TCP磨损颗粒（TCP）组和N-乙酰-L-半胱氨酸（NAC）组。将TCP磨损颗粒30 mg包埋于小鼠颅骨顶部构建假体周围骨溶解模型,于术后第2天颅顶骨膜局部注射NAC（1.0 mg/kg）,隔日1次,持续2周后处死动物采血、取颅骨。抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色观察小鼠颅骨假体周围骨溶解情况;ELISA和化学比色法检测血清中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白介素-1β（IL-1β）、白介素-6（IL-6）和总抗氧化能力（T-AOC）含量及超氧化物歧化酶（SOD）活性;Western blot检测假体周围骨组织中内质网应激标志蛋白葡萄糖调节蛋白78（GRP78）、蛋白激酶R样内质网激酶（PERK）、磷酸化PERK（p-PERK）、真核细胞翻译起始因子2α（eIF2α）和磷酸化eIF2α（p-eIF2α）的表达。结果：与Sham组比较,TCP组小鼠血清TNF-α、IL-1β和IL-6水平及假体周围骨溶解面积显著增加（P<0.05）,T-AOC含量和SOD活性明显降低（P<0.05）,GRP78蛋白质表达、p-PERK/PERK和p-eIF2α/eIF2α值显著升高。与TCP组比较,NAC组小鼠血清TNF-α、IL-1β和IL-6水平及骨溶解面积明显减少（P<0.05）,血清T-AOC含量和SOD活性明显增加（P<0.05）,GRP78蛋白质表达、p-PERK/PERK和p-eIF2α/eIF2α值明显降低。结论：抑制氧化应激可阻止TCP磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解,其机制可能与PERK/eIF2α通路的失活有关。     

佛手苷内酯对磷酸三钙磨损颗粒诱导骨细胞损伤的影响及机制*

目的:研究佛手苷内酯(BP)对磷酸三钙(TCP)磨损颗粒诱导骨细胞损伤的影响,并阐明其可能作用机制。方法:将TCP磨损颗粒与小鼠骨细胞MLO-Y4细胞共孵育48 h建立骨细胞体外损伤模型,随机分为正常对照(Control)组、TCP磨损颗粒(TCP,0.1 mg/ml)组、佛手苷内酯(1 μmol/L)组、佛手苷内酯(5 μmol/L)组和佛手苷内酯(20 μmol/L)组。MTT法和Calcein-AM染色检测各组骨细胞活性和形态改变;Hoechst 33342染色和流式细胞术分析各组骨细胞凋亡情况;实时荧光定量PCR检测各组骨细胞特征蛋白牙本质基质蛋白-1(DMP-1)、骨硬化蛋白(SOST)、成纤维细胞生长因子23(FGF23)的mRNA水平;Western blot法检测各组骨细胞中内质网应激标志蛋白葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)、磷酸化PERK(p-PERK)、真核细胞翻译起始因子2α (eIF2α)、磷酸化eIF2α(p-eIF2α)、活性转录因子(ATF4)和 C/EBP 同源蛋白(CHOP)等的表达及caspase-3的活化变化。结果:与Control组比较,TCP组骨细胞的活性和DMP-1的mRNA水平显著降低(P＜0.05),骨细胞凋亡率及SOST、FGF23的mRNA水平显著增加(P＜0.05),GRP78、ATF4和CHOP等蛋白质表达、p-PERK/PERK值和p-eIF2α/eIF2α值显著升高;与TCP组比较,佛手苷内酯组骨细胞损伤明显减轻,骨细胞凋亡率显著减少(P＜ 0.05),GRP78、ATF4和CHOP等蛋白质表达、p-PERK/PERK值和p-eIF2α/PERK值也明显下降(P＜0.05)。结论:佛手苷内酯可明显抑制TCP磨损颗粒所致的骨细胞损伤,其机制可能与减弱TCP磨损颗粒诱导的内质网应激反应及PERK通路的活化密切相关。     

补骨脂素对TCP磨损颗粒所致大鼠成骨细胞损伤的干预作用及其机制

目的: 探讨补骨脂素(psoralen)对TCP磨损颗粒诱导成骨细胞损伤的影响及其分子机制。方法: 通过消化法从SD大鼠乳鼠颅骨中获取原代的成骨细胞,应用碱性磷酸酶(ALP)染色鉴定成骨细胞。TCP磨损颗粒(0.1 mg/ml)与成骨细胞共孵育48 h构建成骨细胞损伤的体外实验模型,实验随机分为正常对照组(Control)、模型(TCP)组和psoralen(10^-7 mol/L、10^-6 mol/L和10^-5 mol/L)组。WST法和流式细胞术分别检测各组成骨细胞活性变化和凋亡情况;化学比色法检测成骨细胞中ALP活性;各组成骨细胞培养14 d后应用茜素红S染色观察矿化结节形成。Western blot法检测各组成骨细胞中葡萄糖调节蛋白78/94(GRP78/94)、肌醇依赖酶1α(IRE1α)、剪切型X盒结合蛋白1(XBP1s)和磷酸化c-Jun氨基末端激酶(p-JNK)等蛋白质的表达。结果: 与Control组比较,TCP组成骨细胞活性、ALP活性和矿化结节的生成显著降低(P＜0.05),细胞凋亡率、GRP78/94、IRE1α、XBP1s和p-JNK等蛋白质表达明显增加(P＜0.05);与TCP组比较,补骨脂素各组成骨细胞损伤情况明显减轻,细胞凋亡率显著减少(P＜0.05),GRP78/94、IRE1α、XBP1s和p-JNK等蛋白质表达也明显下降(P＜0.05)。结论: 补骨脂素可抑制TCP磨损颗粒诱导的IRE1α-XBP1s-JNK信号通路的激活,阻止TCP颗粒所致的成骨细胞损伤及凋亡。