背景:姜黄素对骨关节炎具有良好的治疗作用,但具体机制还不清楚;研究表明自噬的激活可降低骨关节炎的严重程度.目的:探讨姜黄素对H2O2诱导软骨细胞自噬的调控作用.方法:体外培养C57小鼠关节软骨细胞,分为对照组、模型组以及姜黄素不同剂量组(10,20,40,80 μmol/L).模型组给予H2O2(1 mmol/L)处理,模拟骨关节炎体内氧化应激状态;姜黄素组中不同浓度姜黄素与软骨细胞培养48 h后,加入H2O2,24 h后收集细胞进行检测.CCK-8法检测各组细胞活力;酶联免疫吸附法检测炎症因子白细胞介素6和肿瘤坏死因子α水平;TUNEL染色检测凋亡状况;流式细胞法检测各组细胞凋亡率;Western-blot法检测凋亡相关蛋白(活化半胱天冬酶3、Bax/Bcl-2)、细胞自噬相关蛋白(Beclin-1、LC3-Ⅱ/Ⅰ蛋白)及自噬相关信号通路蛋白(蛋白激酶B、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白)的表达情况;实时荧光定量PCR检测软骨基质降解相关基因(基质金属蛋白酶13、血小板结合蛋白基序的解聚蛋白样金属蛋白酶5、Ⅱ型胶原蛋白α1、软骨蛋白聚糖)的表达水平.结果 与结论:①与模型组相比,姜黄素干预后软骨细胞的活力明显升高(P＜0.05);炎症因子表达明显下降(P＜0.05),凋亡率明显下降(P＜0.05),凋亡相关标志物活化半胱天冬酶3以及Bax/Bcl-2比值显著下降(P＜0.05),自噬相关标志物LC3-Ⅱ/Ⅰ和Beclin-1表达水平显著升高(P＜0.05),蛋白激酶B、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白的表达水平显著降低(P＜0.05);②实时荧光定量PCR显示,基质金属蛋白酶13和血小板结合蛋白基序的解聚蛋白样金属蛋白酶5 mRNA表达降低,Ⅱ型胶原蛋白α1和软骨蛋白聚糖mRNA表达升高(P＜0.05);③提示姜黄素通过促进自噬降低H2O2诱导的软骨细胞凋亡,这种作用可能与蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路有关.

姜黄素;骨关节炎;软骨细胞;自噬;H2O2

曹舒兴;宋永周;李明;张洪亮;赵立辉;马维

河北医科大学第二医院骨科,河北省石家庄市050000;河北省深泽县医院放射科,河北省深泽县052560

中国组织工程研究

[1]曹舒兴;宋永周;李明;张洪亮;赵立辉;马维-.姜黄素对H2O2诱导软骨细胞自噬的调控)[J].中国组织工程研究,2022(14):2161-2166

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