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转化生长因子β1对大鼠髓核细胞凋亡影响的实验研究
目的:探讨转化生长因子β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)对大鼠髓核细胞凋亡的影响以及其作用机制.方法:采用序贯酶消化法分离培养SD大鼠髓核细胞(nucleus pulposus cells,NPCs),实验用第3代培养的NPCs,分为6组:A组,空白对照组,用DMEM培养基常规培养,不加任何处理;B组,用含有终浓度为20ng/ml肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)的DMEM培养基培养;C组,用含有终浓度为50ng/ml TNF-α的DMEM培养基培养;D组,用含有终浓度为100ng/ml TNF-α的DMEM培养基培养;E组,用同时含有终浓度为100ng/ml TNF-α和10ng/ml TGF-β1的DMEM培养基培养;F组,在E组培养基的基础上加TGF-β 1/smad通路抑制剂SB431542(设置终浓度为10μmol/L)进行培养.培养12h后,Cell Counting Kit-8 (CCK-8)法检测细胞增殖活性,逆转录聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RTPCR)检测各组细胞中基质金属蛋白酶3(matrix metalloproteinases 3,MMP3)、凋亡相关蛋白(bcl-2-associated xprotein,Bax)、蛋白聚糖(ACAN)、Ⅱ型胶原(CollagenⅡ)mRNA相对表达量,Western blot检测各组细胞中MMP3、Bax、ACAN、CollagenⅡ、磷酸化的smad3蛋白(phosphorylate drosophila mothers against decapentaplegic protein 3,p-smad3)和Runt相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,Runx2)蛋白表达量.结果:与A组相比,不同剂量的TNF-α(B～D组)均能够促进MMP3(B～D组依次为0.652+0.015、0.899+0.018、1.026+0.023)和Bax(B～D组依次为0.725+0.058、0.928+0.018和1.138+0.019)的表达,诱导髓核细胞的凋亡,并且呈现剂量依赖性关系.与D组相比,E组MMP3(0.568+0.015)和Bax(0.626+0.024)表达下调,ACAN (1.056+0.014)、CollagenⅡ(1.098+0.032)、p-smad3和Runx2表达量增高,差异有统计意义(P＜0.05).与E组相比,F组MMP3(1.015+0.015)和Bax (1.126+0.024)表达上调,ACAN (0.314+0.023)、Collagen Ⅱ(0.299 +0.0.19)、p-smad3和Runx2表达量下降,差异有统计意义(P＜0.05).结论:TGF-β1可能是通过激活smad/Runx2通路来拮抗TNF-α诱导的大鼠髓核细胞凋亡.
