AnxA5在成骨细胞胞外囊泡介导骨形成中的作用及机制研究

目的骨质疏松是一种以骨量减少、骨密度降低为主要特征的疾病,常伴随着骨组织中力学微环境的改变。胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)是胞间通讯的重要信使,在骨形成过程中发挥至关重要的作用。本研究拟基于骨质疏松模型探索成骨细胞EVs在骨形成中的作用及其机制。方法通过双侧去卵巢构建骨质疏松小鼠模型,收集正常和骨质疏松成骨细胞释放EVs与骨髓间充质干细胞共培养,通过茜素红染色检测其成骨能力的变化。蛋白质组学检测EVs内容物组分变化。采用MC3T3-E1构建敲降膜联蛋白A5(Annexin A5,Anx A5)的成骨细胞株,通过Western blot检测成骨分化标志物的表达,通过NTA和BCA检测EVs的释放,通过TEM、免疫荧光检测EVs的黏附。通过尾静脉给骨质疏松小鼠注射Anx A5重组蛋白检测骨质量的变化。结果发生骨质疏松后,成骨细胞EVs的促矿化能力显著减弱。内容物组分分析发现,与正常小鼠相比,骨质疏松小鼠成骨细胞EVs中Anx A5表达显著减少。敲除Anx A5后,成骨细胞MC3T3-E1形成矿化结节的数量显著减少;EVs的释放数量减少,EVs的ALP活性减弱,EVs与细胞外基质的黏附数量也明显变少。将Anx A5注射入骨质疏松小鼠后,小鼠的骨密度、骨小梁数量等均显著增加。结论Anx A5通过介导骨矿化过程中胞外囊泡的释放和黏附促进骨形成。