FoxO1在持续张应力促MC3T3-E1细胞成骨向分化中的表达变化

目的 研究体外持续张应力对MC3T3-E1细胞成骨向分化过程中Forkhead转录因子1(Forkhead box proteinO1,FoxO1)表达的影响,探讨FoxO1在持续张应力促进骨向分化机制中的作用.方法 MC3T3-E1细胞接种,应用FX-4000TTM细胞应力加载系统予以体外力学干预.施加频率1 Hz、幅度10％的张应力,按照加力时间长短分为对照和l、4、6、12、24、48、72 h组.运用酶化学染色、实时荧光定量PCR、蛋白免疫印迹、细胞免疫荧光等方法观察持续张应力对MC3T3-E1成骨能力变化的影响及FoxO1基因、蛋白表达和细胞定位情况.结果 (1)持续张应力能够促进MC3T3-E1骨向分化.细胞碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)表达量在24、48 h显著高于对照组,骨钙素(osteocalcin,OCN)表达水平于72 h达峰值并显著高于对照组,骨特异性转录因子(runt-related transcription factor-2,Runx2)表达量在4h与对照组相比显著升高,其蛋白表达量也随加力时间而改变.加力组ALP染色结果与对照组有显著差异.(2)持续张应力促进FoxO1的基因和蛋白表达.FoxO1基因表达水平24 h增高最明显,其蛋白表达量于12 h显著上升.(3)加力6 h FoxO1胞核聚集,胞浆可见,但于24h转位在胞浆大量表达.结论 10％持续张应力可以促进MC3T3-E1的成骨向分化,同时FoxO1基因和蛋白表达上调、蛋白定位改变.探寻FoxO1表达水平和定位情况在力学刺激下的变化规律,可为研究其在力学刺激中发挥的作用提供实验基础.