骨形态发生蛋白2间接调控骨细胞骨硬化蛋白基因表达的机制

作     者：田壮 汪雕雕 张矗 李汉臣 周建 姚琦 Tian Zhuang;Wang Diaodiao;Zhang Chu;Li Hanchen;Zhou Jian;Yao Qi

作者机构：北京大学第九临床医学院骨科北京世纪坛医院北京市100038 首都医科大学附属北京世纪坛医院骨科北京市100038 

出 版 物：《中国组织工程研究》 (Chinese Journal of Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2022年第26卷第11期

页      面：1686-1691页

学科分类：1002[医学-临床医学] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 100215[医学-康复医学与理疗学] 10[医学] 

基　　金：北京市百千万人才工程培养经费资助(2019A33),项目负责人:姚琦 北京市首都卫生科研发展专项(首发2020-2-2082),项目负责人:姚琦 

主　　题：骨硬化蛋白 SOST 骨形态发生蛋白2 骨细胞 成骨细胞 

摘      要：背景:骨形态发生蛋白2可以促进成骨作用,骨细胞通过表达骨硬化蛋白基因分泌骨硬化蛋白进而抑制成骨细胞的成骨作用;有研究发现骨形态发生蛋白家族直接作用骨细胞时可促进骨硬化蛋白的分泌,这与骨形态发生蛋白的正向成骨作用相矛盾。目的:探究骨形态发生蛋白2对促进成骨细胞增殖能力及间接调控骨细胞表达骨硬化蛋白基因的机制。方法:体外分别以不同质量浓度(4,8,16,32,64,125,250,500,1000μg/L)的骨形态发生蛋白2干预小鼠成骨样细胞MC-3T3-E1细胞,CCK-8法检测促进MC-3T3-E1细胞增殖的最佳作用浓度,然后通过MC-3T3-E1细胞与小鼠骨样细胞MLO-Y4细胞共培养技术,探究骨形态发生蛋白2间接调控骨细胞骨硬化蛋白基因表达的影响,通过RT-PCR检测MC-3T3-E1细胞中可能发生变化的基因,筛选出MC-3T3-E1细胞的目的基因,验证目的基因对MLO-Y4细胞表达骨硬化蛋白的影响。结果与结论:(1)骨形态发生蛋白2对成骨细胞具有显著的促增殖作用,相对于其他质量浓度,250μg/L具有最佳作用;(2)RT-PCR实验结果显示,骨形态发生蛋白2可间接调控骨细胞骨硬化蛋白基因的表达,促进骨硬化蛋白表达量的下调(P0.01);(3)目的基因筛选结果显示,相对于其他基因,成骨细胞核因子κB受体活化因子配体表达量的下调与骨保护素表达量的上调(P0.01);(4)目的基因验证结果证明,骨形态发生蛋白2可能是通过间接影响成骨细胞表达骨保护素与核因子κB受体活化因子配体的改变,进而影响MLO-Y4细胞中骨硬化蛋白的表达,从而实现正向促进成骨。