牛蒡子苷元基于机械敏感离子通道对软骨细胞转录因子和胶原蛋白表达的影响

目的:基于机械敏感离子通道探讨牛蒡子苷元(ARG)对软骨细胞SRY相关高迁移率族盒蛋白转录因子9(SOX9)、Runt相关转录因子2(RUNX2)和胶原蛋白表达的影响.方法:分离并培养原代小鼠软骨细胞.将细胞分为空白组(常规培养基)、ARG组(10 μnol/L)、瞬时受体电位香草素亚家族4(TRPV4)抑制剂组(GSK2193874,10 nmol/L)、ARG+抑制剂组(10 μmol/L ARG+ 10 nmol/L GSK2193874)和TRPV4激动剂组(GSK1016790A,10 nmol/L),各组给予相应干预.细胞培养24h后,免疫荧光染色检测Ⅱ型胶原蛋白(Col Ⅱ)表达,PCR检测Ⅰ型胶原蛋白(Col Ⅰ)和ColⅡ的mRNA表达水平,Western blot检测转录因子SOX9、RUNX2及ColⅠ、ColⅡ的蛋白表达水平.结果:①免疫荧光染色观察显示,与空白组相比,ARG组、抑制剂组和ARG+抑制剂组Col Ⅱ蛋白表达更显著,而激动剂组较弱.与ARG组或抑制剂组相比,ARG+抑制剂组Col Ⅱ蛋白表达更显著.②与空白组相比,ARG组、抑制剂组和ARG+抑制剂组Col Ⅱ mRNA表达量显著增高(P＜0.05,P＜0.01),Col Ⅰ mRNA表达量明显降低(P＜0.01),而激动剂组Col Ⅱ mRNA表达量显著降低(P＜0.01).与ARG组相比,抑制剂组和ARG+抑制剂组细胞的Col Ⅱ和Col Ⅰ的mRNA表达量均显著增高(P＜0.05,P＜0.01),而激动剂组Col Ⅰ mRNA表达量增高(P＜0.01),Col Ⅱ mRNA表达量降低(P＜0.01).与抑制剂组相比,ARG+抑制剂组Col Ⅱ和Col Ⅰ的mRNA表达量均显著增高(P＜0.05).③与空白组相比,ARG组Col Ⅱ蛋白表达量显著上调(P＜0.01),Col Ⅰ、SOX9和RUNX2蛋白表达量降低(P＜0.05,P＜0.01);抑制剂组Col Ⅱ蛋白表达量亦明显增多(P＜0.01),Cd Ⅰ和RUNX2蛋白表达量明显降低(P＜0.01);ARG+抑制剂组细胞的Col Ⅱ蛋白表达量显著升高(P＜0.01),SOX9蛋白表达量显著降低(P＜0.05),Col Ⅰ和RUNX2蛋白表达无明显变化(P＞0.05);激动剂组Col Ⅱ和SOX9蛋白表达量明显降低(P＜0.01),RUNX2蛋白表达量明显增高(P＜0.01),Col Ⅰ蛋白表达量无明显变化(P＞0.05).④与ARG组相比,抑制剂组ColⅡ和Col Ⅰ蛋白表达量均显著增高(P＜0.05,P＜0.01);ARG+抑制剂组细胞的ColⅡ、CoiⅠ和RUNX2蛋白表达量均明显增高(P＜0.01);激动剂组Col Ⅱ蛋白表达量降低(P＜0.01),CoiⅠ和RUNX2蛋白表达量升高(P＜0.01).与抑制剂组相比,ARG+抑制剂组细胞的Col Ⅱ、Col Ⅰ和RUNX2蛋白表达量均显著增多(P＜0.05),SOX9蛋白表达量明显降低(P＜0.05).结论:ARG可上调软骨细胞Col Ⅱ表达,抑制Col Ⅰ表达,调节转录因子SOX9和RUNX2,促进软骨细胞分化成熟.其作用与TRPV4抑制剂相似,两者合用对Col Ⅱ的调控作用更显著.