间隙连接蛋白-43对成骨细胞增殖和成骨活性的影响及调控机制

摘要：

目的:探讨间隙连接蛋白-43（Connexin-43, Cx43）对成骨细胞增殖和成骨分化的影响及调控机制。方法:体外分离培养大鼠成骨细胞，在地塞米松作用下以茜素红染色和碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）染色检测成骨细胞的成骨活性；Western-blot检测成骨细胞中Cx43的表达、成骨蛋白Runx2、ALP、Ⅰ型胶原蛋白（collagenⅠtype，COL-Ⅰ）及增殖相关蛋白PCNA、CDK4的表达；免疫荧光染色检测成骨细胞成骨蛋白的表达；CCK8法检测成骨细胞增殖活力。构建慢病毒介导的Cx43基因过表达质粒（Lv-Cx43）并转染成骨细胞，检测成骨细胞的成骨活性及增殖能力。PD98059预处理过表达Cx43的成骨细胞，检测过表达Cx43成骨细胞的成骨活性及增殖能力。结果:分离的成骨细胞具备成骨分化能力，1×10
-6 mol/L地塞米松处理能够降低成骨细胞钙结节的形成；随地塞米松作用的时间增加，成骨细胞中Cx43、Runx2、ALP、COL-Ⅰ蛋白表达均呈逐渐下降趋势，且PCNA、CDK4及p-ERK1/2表达均下降；正常组成骨细胞在第0、1、2、3、4天的OD值分别为0.316±0.043、0.891±0.623、1.683±0.154、2.315±0.721、2.891±0.323，在地塞米松处理成骨细胞后分别为0.376±0.021、0.657±0.121、1.124±0.285、1.521±0.272、1.987±0.584，地塞米松处理组成骨细胞OD值在第2、3、4天均小于正常组（
P<0.05）。对照组、转染空载慢病毒质粒（Lv-NC）组和Lv-Cx43组中Cx43 mRNA的相对表达量分别为0.541±0.086、0.598±0.018、1.000±0.082，Lv-Cx43组中Cx43 mRNA表达水平高于对照组和Lv-NC组（
P<0.05）。对照组、Lv-NC组和Lv-Cx43组中Cx43蛋白条带与内参GAPDH条带灰度值的比值分别为0.816±0.737、0.738±0.643、1.145±1.101，与对照组和Lv-NC组比较Lv-Cx43的表达水平增高（
P<0.05）。Lv-Cx43组中Runx2、ALP、COL mRNA的表达及相关标志蛋白表达水平均高于对照组和Lv-NC组；Lv-Cx43组中成骨细胞钙结节的数目高于对照组和Lv-NC组。Lv-Cx43+PD98059组中成骨细胞OD值和钙结节的数目低于Lv-Cx43组（
P<0.05）。
结论:在地塞米松作用下成骨细胞的增殖和成骨分化能力明显下降，且细胞中Cx43表达下降；过表达Cx43能够促进成骨细胞的增殖和成骨分化，其调控机制可能通过ERK1/2通路实现。

关键词：连接蛋白43、成骨细胞、细胞增殖、骨坏死

所属期刊栏目：42

资助基金：国家自然科学基金81974333，82172414;山东省自然科学基金ZR2022QH252;National Natural Science Foundation of China81974333;82172414;Natural Science Foundation of Shandong ProvinceZR2022QH252

在线出版日期：2023-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1450-1459