骨质疏松病理微环境对骨髓间充质干细胞生物学特性的影响

目的 探讨骨质疏松骨髓病理微环境对骨髓间充质干细胞(MSCs)生物学特性的影响.方法 通过皮下注射过量地塞米松(Dex)建立激素型骨质疏松动物模型,并分离正常小鼠MSCs进行体外培养.分别收集小鼠骨质疏松模型组(OP组)及对照组(NC组)骨髓液,处理正常培养MSCs.细胞增殖能力以CCK-8实验检测;细胞凋亡水平通过脱氧核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法(TUNEL)检测;细胞迁移能力通过划痕实验及transwell实验检测;成骨细胞及脂肪细胞分化情况分别以茜素红染色及油红O染色鉴定;以实时荧光定量PCR(Realtime PCR)检测成骨细胞特异性基因(Osterix (Osx)、Ⅰ型胶原(Collal)及脂肪细胞特异性基因(aP2、Glut4)的表达;Western blot检测成骨细胞转录因子(Osx、Runx2)及脂肪细胞转录因子(C/EBPα、PPARγ)的蛋白水平.结果 Dex连续注射5周后小鼠出现明显骨丢失表型.OP组骨髓液处理下MSCs增殖能力明显下降,而凋亡细胞数量随处理时间的增加而增加.迁移能力明显下降,迁移细胞数显著减少(P＜0.05).此外OP组骨髓液显著降低了成骨分化相关基因Osx及Coll al的表达,矿化小结少于正常对照,而脂肪分化相关基因aP2及Glut4则高水平表达,油红0阳性细胞数量明显更高.Western blot结果显示OP组骨髓液处理下下调成骨相关转录因子Runx2(P＜0.05)及Osx(P ＜0.01)的蛋白水平,但促进脂肪细胞转录因子C/EBPα(P＜0.05)及PPARγ(P＜0.05)的表达.结论 骨质疏松骨髓病理微环境促进MSCs凋亡和成脂分化,但抑制其增殖、迁移及成骨分化.