神经肽Y Y1受体拮抗剂促进大鼠BMSCs成骨分化和股骨缺损修复

目的 探索神经肽Y Y1受体拮抗剂(PD160170)对大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化以及骨缺损修复的影响.方法 第三代大鼠BMSCs成骨分化诱导培养,随机分为4组,对照组(等体积PBS),终浓度分别为10-6、10-7、10-8 mol/L Y1受体拮抗剂三浓度梯度组,在干预7、14 d时,分别进行碱性磷酸酶(ALP)和茜素红染色;在干预7、21 d时,采用q-PCR和Westen blot检测Ⅰ型胶原(COLI)、骨钙素(OCN)和Runt相关转录因子2(Runx2)基因和蛋白的表达.采用300±20g雄性SD大鼠构建股骨髁上骨缺损模型,直径为2.5 mm,随机分为3组,每组6只,分别每日局部注射0.2 mL溶液等体积PBS(对照组)、10-6mol/L和10-8 mol/LY1受体拮抗剂溶液,28 d后处死,Micro-CT检测观察骨缺损修复情况.结果 ALP和茜素红染色发现,Y1受体拮抗剂组细胞胞浆内棕色颗粒、细胞外周基质矿化结节均高于对照组,且具有浓度特异性,以10-8 mol/L最为明显;q-PCR及Westemblot检测发现,在成骨分化诱导第7天,10-8 mol/L Y1受体拮抗剂组COLI mRNA和蛋白表达水平均显著高于对照组,差异具有统计学意义(P＜0.05);在第21天,10-8 mol/LY1受体拮抗剂组OCN、Runx2 mRNA和蛋白表达明显高于对照组(P＜0.05).通过micro-CT分析发现,在局部注射10-6 Y1受体拮抗剂28 d后,骨缺损BWTV、骨密度、骨小梁数量高于对照组,差异均具有统计学意义(P＜0.05);而骨小梁厚度(P=0.07)、骨体积(P=0.35)在各组之间差异无统计学意义.结论 神经肽YY1受体拮抗剂可促进BMSCs成骨分化以及骨缺损的修复,提示阻断Y1受体信号传导具有预防或治疗骨折、骨质疏松症等潜力,为临床药物研究提供一定的实验依据.