白细胞介素-1β和电磁场对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

摘要：

目的 研究白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和低频电磁场对大鼠骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨分化的影响.方法 取第三代大鼠BMSCs置于6孔板培养并随机分为4组:对照组、IL-1β组、电磁场组和IL-1β+电磁场组.IL-1β组和IL-1β+电磁场组在每次换新鲜培养基时加入1 ng/ml IL-1β,电磁场组和IL-1β+电磁场组每天给予15 Hz/1 mT的低频正弦波电磁场刺激4 h.培养3 d后提取RNA和蛋白质,用实时定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)及Runt相关转录因子2(runt-related transcription factor 2,Runx2)的mRNA表达.Western blotting检测Runx2和OPN的蛋白表达.培养7 d后检测ALP、OPN及Runx2的mRNA表达.另取两组细胞,分别加入1 ng/ml的IL-1β,1 ng/ml的IL-1β+抑制剂SB203580后,给予15 Hz/1 mT的低频正弦波电磁场刺激并分别于0、5、15、30、60及120 min提取蛋白质,用Western blotting检测磷酸化p38的蛋白表达.结果 培养3 d后,IL-1β组、电磁场组和IL-1β+电磁场组中ALP、OPN的mRNA的表达量与对照组相比均有明显增高,差异均有统计学意义(P均<0.05).与对照组相比,电磁场组和IL-1β+电磁场组中Runx2的mRNA的表达量明显升高,差异均有统计学意义(P均<0.05).与对照组相比,IL-1β组、电磁场组和IL-1β+电磁场组中OPN、Runx2蛋白的表达量均明显增高.培养7 d后,与对照组相比,IL-1β组和IL-1β+电磁场组中ALP的mRNA表达均降低,在电磁场组则升高(P<0.05);IL-1β组、电磁场组和IL-1β+电磁场组中OPN的mRNA表达与对照组相比均增高(P均<0.05);Runx2的基因的表达量在IL-1β组及IL-1β+电磁场组较对照组均降低,差异均有统计学意义(P均<0.05).磷酸化的p38在第30、60、120 min时的蛋白质表达较0 min时升高(P<0.05),使用p38抑制剂SB203580后磷酸化的p38表达无明显变化.结论 IL-1β和电磁场可以在早期促进大鼠BMSCs的ALP、OPN、Runx2的表达,IL-1β和电磁场可以激活磷酸化的p38.

关键词：白细胞介素-1β、电磁场、骨髓间充质干细胞、成骨分化

所属期刊栏目：10

资助基金：国家自然科学基金51537004

在线出版日期：2019-08-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：335-339