姜黄素调控脂多糖诱导成骨细胞线粒体功能改变及凋亡研究

目的:研究脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)和姜黄素(curcumin,Cur)对成骨细胞线粒体功能活性改变及凋亡的影响.方法:体外培养小鼠原代成骨细胞,并将细胞分为4组:无任何处理的对照组(N组);10 μmol/L姜黄素预处理2h,使用正常培养基培养24 h组(Cur组);用1 mg/L LPS处理24h组(LPS组);用10 μmol/L姜黄素预处理2h,然后再用1 mg/L LPS处理成骨细胞24h组(Cur +LPS组).利用线粒体荧光探针测量线粒体活性氧的产生,检测线粒体氧化呼吸链酶活性、线粒体膜电位、细胞内ATP的合成及细胞凋亡情况.结果:在经过1 mg/L LPS刺激后,小鼠成骨细胞线粒体内活性氧(reactive oxygen species,ROS)生成为对照组的2.59倍;与对照组相比,LPS组氧化呼吸链酶Ⅰ活性降低21％,氧化呼吸链酶Ⅲ活性降低26％,氧化呼吸链酶Ⅳ活性降低28％;线粒体细胞膜电位降低32％,ATP合成量为(0.79±0.06) μmol/mg蛋白,细胞凋亡数目增加3.2倍;而Cur+LPS组较LPS组相比,小鼠成骨细胞内ROS水平降低(1.48±0.21 vs.2.59±0.32,P=0.003),氧化呼吸链酶Ⅰ活性升高(0.98±0.02 vs.0.79±0.03,P=0.000),氧化呼吸链酶Ⅲ活性升高(0.93±0.03 vs.0.74±0.03,P=0.004),氧化呼吸链酶Ⅳ活性升高(0.92±0.05 vs.0.72±0.02,P=0.009),线粒体膜电位增加(0.91±0.04 vs.0.68±0.04,P=0.002),ATP合成量增加(1.53±0.05vs.0.79±0.06,P=0.000),细胞凋亡数目减少(1.67±0.42 vs.5.33±0.80,P=0.002).结论:姜黄素预处理组的成骨细胞线粒体功能得以明显改善,并且细胞凋亡数目明显减少,为姜黄素可能被进一步应用于临床治疗慢性牙周炎提供一定的实验依据.