鸢尾素对静态和牵张力作用下BMSCs成骨向分化的研究

目的:在静态及牵张力作用下,研究鸢尾素(irisin)对大鼠骨髓间充质基质细胞(bone marrow mesenchymal stromal cells,BMSCs)成骨向分化的影响.方法:分离培养原代大鼠BMSCs,应用四点弯曲加力系统建立体外细胞牵张模型.通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性检测在静态及牵张力作用下,不同浓度的鸢尾素对BMSCs成骨向分化的影响并筛选最适鸢尾素浓度.实验分组如下:A,对照组;B,鸢尾素组(100 ng/mL鸢尾素);C,牵张力组(2 000με牵张力);D,鸢尾素+牵张力组(100 ng/mL鸢尾素+2 000με牵张力).细胞计数法检测各组细胞增殖情况,通过定量逆转录PCR(qRT-PCR)及Western blot检测成骨相关mRNA及蛋白的表达,并检测P38、ERK1/2 MAPK通路表达.采用SPSS 20.0软件对数据进行统计学分析.结果:ALP活性检测结果示,在静态及牵张力作用下,鸢尾素浓度为100 ng/mL时,BMSCs的ALP活性显著升高(P＜0.01).细胞增殖检测结果示,与对照组相比,鸢尾素+牵张力组可促进BMSCs的增殖(P＜0.05).qRT-PCR结果示,鸢尾素+牵张力可促进成骨标志物Runx2、ALP、COL-Ⅰ、OPN表达的升高(P＜0.05).Western blot结果示,鸢尾素+牵张力可促进Runx2蛋白表达的升高(P＜0.05).此外,鸢尾素+牵张力联合作用促进BMSCs增殖与成骨向分化的机制可能与P38、ERK1/2 MAPK通路的激活有关.结论:鸢尾素对静态和体外牵张力作用下BMSCs增殖及成骨向分化具有促进作用,此效应可能通过P38、ERK1/2 MAPK通路发挥作用.