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为探究诺必列汀(NOB)对激素诱导成骨细胞凋亡的影响及机制,研究人员以 MC3T3-E1 细胞为对象开展研究。结果发现 NOB 可改善细胞活力,降低凋亡率,其机制与调节 JAK2/STAT3 信号通路有关。这为骨质疏松治疗提供新思路。
骨质疏松(OP)是一种常见疾病,它会降低骨强度,使患者面临脆性骨折的高风险,严重影响健康,还给个人和社会带来沉重经济负担。目前,糖皮质激素(GC)虽常被用于抑制炎症或免疫系统,但长期大剂量使用会引发骨质疏松,主要原因是其促进破骨细胞分化成熟,抑制成骨细胞形成并诱导其凋亡。因此,寻找有效的干预和治疗方法迫在眉睫。
南京中医药大学的研究人员开展了关于诺必列汀(NOB)对激素诱导成骨细胞凋亡影响的研究。他们发现 NOB 能改善激素诱导的成骨细胞凋亡,这一发现为骨质疏松的治疗提供了新的方向,相关研究成果发表在《Journal of Molecular Histology》上。
研究人员在实验过程中用到了多种关键技术方法。通过细胞培养技术获取处于对数生长期的 MC3T3-E1 成骨细胞;采用 CCK-8 法检测细胞活力;利用流式细胞术(FITC-Annexin V/PI 法)测定细胞凋亡情况;运用碱性磷酸酶(ALP)检测试剂盒测量 ALP 活性;借助酶联免疫吸附测定(ELISA)检测细胞中白细胞介素 - 6(IL-6)、白细胞介素 - 1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)和活性氧(ROS)的水平;使用蛋白质免疫印迹法(Western blotting)检测 JAK2/STAT3 通路相关蛋白的表达;通过实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)分析 JAK2 和 STAT3 的 mRNA 表达情况 。
下面来看看具体的研究结果:
- NOB 恢复 MC3T3-E1 细胞活力:与正常组相比,GC 处理后所有组的 MC3T3-E1 细胞活力显著下降,而 L-NOB、M-NOB 和 H-NOB 组的细胞活力依次增加。与 H-NOB 组相比,Colivelin 组细胞活力明显受损。
- NOB 减轻 MC3T3-E1 细胞凋亡:与正常组相比,GC 处理后所有组的 MC3T3-E1 细胞凋亡率显著提高,而 L-NOB、M-NOB 和 H-NOB 组细胞凋亡率相对于 GC 组大幅降低,Colivelin 处理则使细胞凋亡率大幅回升。
- NOB 恢复 MC3T3-E1 细胞的 ALP 活性:GC 处理使 MC3T3-E1 细胞的 ALP 活性大幅减弱,而 NOB 处理的 L-NOB、M-NOB 和 H-NOB 组部分恢复了细胞的 ALP 活性,与 H-NOB 组相比,Colivelin 组的 ALP 活性明显受损。
- NOB 减轻 MC3T3-E1 细胞的炎症反应:GC 处理显著增强了 MC3T3-E1 细胞中 TNF-α、IL-1β、IL-6 和 ROS 的生成,而 L-NOB、M-NOB 和 H-NOB 组这些指标的水平显著降低。与 H-NOB 组相比,Colivelin 处理后这些指标的水平大幅恢复。
- NOB 降低 MC3T3-E1 细胞中 JAK2 和 STAT3 的 mRNA 表达:qRT-PCR 分析显示,与正常组相比,GC 组的 JAK2 和 STAT3 的 mRNA 表达增加;与 GC 组相比,L-NOB、M-NOB 和 H-NOB 组的 JAK2 和 STAT3 的 mRNA 表达降低;与 H-NOB 组相比,Colivelin 组的 JAK2 和 STAT3 的 mRNA 表达增加。
- NOB 影响凋亡相关蛋白水平和 JAK2/STAT3 信号通路活性:与正常组相比,GC 组细胞中 pJAK2/JAK2、pSTAT3/STAT3、Caspase-3、bax 的表达显著增强,bcl-2 水平显著降低。与 GC 组相比,L-NOB、M-NOB 和 H-NOB 组中 pJAK2/JAK2、pSTAT3/STAT3、Caspase-3、bax 水平显著降低,bcl-2 水平大幅增强。而 Colivelin 处理则有效恢复了 pJAK2/JAK2、pSTAT3/STAT3、Caspase-3 和 bax 的表达,抑制了 bcl-2 的表达。
综合研究结论和讨论部分,NOB 可能通过调节 JAK2/STAT3 信号通路和凋亡相关蛋白的表达,抑制炎症反应、清除 ROS,从而抑制激素诱导的成骨细胞凋亡。不过,该研究仅进行了体外实验,后续还需开展体内实验进一步验证 NOB 通过 JAK2/STAT3 信号通路对激素诱导成骨细胞凋亡的作用。这一研究成果为骨质疏松的治疗提供了新的潜在靶点和治疗思路,有望在未来推动骨质疏松治疗方法的发展,改善患者的健康状况 。