缺氧诱导因子1α调控wnt/β-catenin信号通路对常氧条件下大鼠髓核细胞衰老的作用及机制

作     者：雷淼 邹略滔 蔡伟业 董伟 江维 胡侦明 LEI Miao;ZOU Lüetao;CAI Weiye

作者机构：重庆医科大学附属第一医院骨科重庆市400010 重庆医科大学附属第三医院骨科重庆市400010 西南医科大学四川省泸州市646000 

出 版 物：《中国脊柱脊髓杂志》 (Chinese Journal of Spine and Spinal Cord)

年 卷 期：2023年第33卷第9期

页      面：815-822页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 071010[理学-生物化学与分子生物学] 1002[医学-临床医学] 07[理学] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金(82002363) 重庆市自然科学基金(cstc2020jcyj-msxmX0195)。 

主　　题：缺氧诱导因子1α wnt/β-catenin信号通路 氧气浓度 髓核细胞衰老 

摘      要：目的:探究缺氧诱导因子1α(HIF-1α)调控wnt/β-catenin信号通路对常氧培养下大鼠髓核细胞衰老的影响及作用机制.方法:取5只4周龄雌性SD大鼠,提取鼠尾髓核原代细胞进行研究.(1)将髓核细胞分为5组:转染对照组[用磷酸盐缓冲盐水(PBS)处理髓核细胞]、空载腺病毒组(用空载腺病毒处理髓核细胞)、过表达HIF-1α组(用载过表达HIF-1α质粒的腺病毒处理髓核细胞)、空载siRNA组(用空载siRNA处理髓核细胞)、敲减HIF-1α组(用siRNA敲减HIF-1α处理髓核细胞),在常氧下培养48h后,免疫蛋白印迹(western blot,WB)检测HIF-1α和衰老相关基因p53、p21、p16,β-gal染色检测细胞衰老,评估常氧条件下HIF-1α对于髓核细胞衰老的影响.(2)取髓核细胞,分为空载腺病毒组、过表达HIF-1α组、空载siRNA组、敲减HIF-1α组,处理方式同前,在常氧下培养48h后,WB检测HIF-1α、GSK-3β和β-catenin通路的表达.取髓核细胞,分为对照组(用PBS处理髓核细胞)、过表达HIF-1α组(用载过表达HIF-1α质粒的腺病毒处理髓核细胞)、XAV-939组(用XAV-939处理髓核细胞)、XAV-939+过表达HIF-1α组(用XAV-939+载过表达HIF-1α质粒的腺病毒处理髓核细胞),WB检测HIF-1α、p53、p21、p16和wnt/β-catenin的表达,β-gal染色检测细胞衰老,以检测HIF-1α与wnt/β-catenin信号通路的关系以及对髓核细胞衰老的影响.结果:(1)腺病毒转染HIF-1α后,与转染对照组和空载腺病毒组相比,过表达HIF-1α组HIF-1α表达增加(P0.05).小干扰RNA转染HIF-1α后,与转染对照组和空载siRNA组相比敲减HIF-1α组HIF-1α表达降低(P0.05).WB结果显示,与空载腺病毒组相比过表达HIF-1α组HIF-1α表达增加(P0.05),而p53、p21和p16表达降低(P0.05),与空载siRNA组相比敲减HIF-1α组HIF-1α表达降低(P0.05),而p53和p16表达增加(P0.05).β-gal染色显示,在常氧条件下培养48h,与空载腺病毒组相比,过表达HIF-1α组衰老细胞降低(P0.05),与空载siRNA组相比,敲减HIF-1α组衰老细胞数量则增加(P0.001).(2)与空载腺病毒组相比,过表达HIF-1α组β-catenin表达升高(P0.01),同时GSK-3β表达降低(P0.05).与空载siRNA组相比敲减HIF-1α组β-catenin表达降低(P0.0001),同时GSK-3β表达升高(P0.05).与对照组相比,XAV-939组β-catenin表达降低(P0.001),p53、p21和p16的表达升高,XAV-939+过表达HIF-1α组β-catenin表达降低(P0.05),p21表达升高(P0.05).与过表达HIF-1α组相比XAV-939+过表达HIF-1α组衰老细胞数增加(P0.001),与对照组相比过表达HIF-1α组的细胞核内β-catenin表达更多,而XAV-939组和XAV-939+过表达HIF-1α组则相对较少(P0.05).结论:HIF-1α通过激活wnt/β-catenin信号通路抑制常氧条件培养下大鼠髓核细胞的衰老.