高糖环境下GATA4通过调节RUNX2影响成骨细胞增殖分化的研究

目的:探讨高糖环境下GATA锌指转录因子蛋白4(GATA4)对成骨细胞增殖分化的影响,及对转录因子蛋白2(Runx2)的调控作用.方法:取MC3T3-E1成骨细胞,在高糖(25 mmoL/L)的条件下分别培养1d、4d、7d、14d,免疫印迹法(Western blotting)法检测GATA4、Runx2蛋白表达水平.将MC3T3-E1成骨细胞分为空白对照组、高糖诱导组、GATA4过表达腺病毒(Ad-GATA4)组、GATA4空载腺病毒组(Ad-eGFP)组,CCK-8法检测各组细胞的存活率,碱性磷酸酶(ALP)染色法及茜素红染色法检测细胞分化能力;Western blot法检测各组细胞GATA4、Runx2、成骨细胞特异性转录因子(OSX)、骨唾液蛋白(BSP)蛋白表达水平.共转染Ad-GATA4及Runx2干扰腺病毒(Ad-si-Runx2),将MC3T3-E1成骨细胞分为Ad-GATA4-si-Runx2组、Ad-GATA4-eGFP2组、Ad-eGFP-si-Runx2组、Ad-eGFP-eGFP2组及未转染组(高糖组),高糖条件下培养7d后检测GATA4、Runx2、OSX、BSP蛋白表达水平.结果:随着高糖培养时间延长,细胞中GATA4、Runx2蛋白表达持续降低,在第7天降低至最低,选取高糖培养7d为后续培养条件.转染Ad-GATA4后,与空白对照组比较,高糖诱导组细胞矿化结节形成较少,细胞存活率、ALP活性、GATA4、Runx2蛋白表达、OSX、BSP蛋白表达降低(P＜0.05);与高糖组相比,Ad-GATA4组细胞矿化结节形成较多,细胞存活率、ALP活性、GATA4、Runx2蛋白表达、OSX、BSP蛋白表达升高(P＜0.05),Ad-eGFP组与高糖诱导组相比上述指标差异无统计学意义(P＞0.05).Ad-GATA4与Ad-si-Runx2共转染后,与高糖诱导组相比,Ad-GATA4-eGFP2组细胞GATA4、Runx2、OSX及BSP蛋白表达升高(P＜0.05);Ad-eGFP-si-Runx2细胞Runx2、OSX及BSP蛋白表达降低(P＜0.05),GATA4蛋白表达变化差异无统计学意义(P＞0.05).与Ad-GATA4-eGFP2组比较,Ad-GATA4-si-Runx2细胞Runx2、OSX及BSP蛋白表达降低(P＜0.05),GATA4蛋白表达变化差异无统计学意义(P＞0.05).结论:高糖可抑制成骨细胞增殖分化,伴随GATA4、Runx2蛋白表达降低.过表达GATA4则可促进成骨细胞在高糖环境中的增殖、分化,其可能与激活Runx2表达有关.