脂多糖诱导的内质网应激在牙周膜干细胞中的表达及其对成骨分化的影响

摘要：

目的 探讨使用脂多糖模拟炎症微环境下牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSC)中内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)的表达差异及对成骨分化的影响,初步证明ERS可以调控炎症微环境下的PDLSC,使其与正常来源的PDLSC相比成骨分化能力产生差异.方法 原代和有限稀释法克隆化培养正常来源的PDLSC,使用ERS激动剂毒胡萝卜素(thapsigargin,TG)观察是否可以诱导PDLSC发生ERS;实时定量PCR检测使用炎性因子脂多糖刺激是否可以诱导PDLSC发生ERS;使用含有成骨诱导培养基的TG和ERS抑制剂4-苯基丁酸(4-phenylbutyrate,4-PBA)刺激PDLSC,实验组分为PDLSC+ TG组、PDLSC+脂多糖组及PDLSC+脂多糖+4-PBA组,对照组为单纯成骨诱导培养基诱导的PDLSC组,实时定量PCR、茜素红染色及氯化十六烷基吡啶检测其成骨分化能力的差异.结果 炎性因子体外模拟炎症环境可观察到ERS被激活,PDLSC+TG组6h时PERK、GRP78、ATF4及CHOP mRNA表达量均显著高于PDLSC组(分别为1.49±0.24、2.77±0.60、1.75±0.16、2.16±0.32),P＜0.05;PDLSC+脂多糖组PERK、CHOP mRNA表达量均在6h时达峰值(分别为1.76±0.08、2.31±0.17),且与PDLSC组相比差异均有统计学意义(P＜0.05).模拟牙周炎症微环境下的ERS状态可抑制PDLSC的成骨分化,PCR结果显示PDLSC+ TG组RUNX2、ALP、OCN mRNA表达量为0.73±0.06、0.01 ±0.00、0.20±0.06,均显著低于PDLSC组(P＜0.05);PDLSC+脂多糖组RUNX2、ALP、OCN mRNA表达量分别为0.80±0.06、0.48±0.05、0.29±0.04,均显著低于PDLSC组(P＜0.05);PDLSC+脂多糖+4-PBA组RUNX2、ALP、OCN mRNA表达量分别为1.10±0.09、0.74±0.05、0.67±0.13,均显著高于PDLSC+脂多糖组(P＜0.05).茜素红染色及氯化十六烷基吡啶定量结果和PCR结果相符.结论 体外使用脂多糖模拟炎症微环境,可具有同ERS激活剂TG相同的作用,刺激PDLSC,使其ERS被激活,进而成骨分化受到抑制;加入ERS抑制剂4-PBA后可使脂多糖抑制成骨分化的作用得到恢复.

关键词：牙周膜、干细胞、细胞分化、内质网应激、炎症微环境

所属期刊栏目：50

分类号：R394.2;R781.42;S816.7

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2015-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：548-553