稀土化合物TbCl3对成骨细胞系MC3T3-E1增殖、分化和矿化功能的影响

在细胞和分子水平上,研究了稀土化合物氯化铽(TbCl_3)对成骨细胞MC3T3-E1增殖、分化及矿化功能的影响。结果表明,细胞水平上,浓度为0.000 1、0.001、0.01、0.1、1和10μmol·L-1的TbCl_3均促进MC3T3-E1细胞的增殖、分化及其矿化功能,然而,当浓度升至为100和1 000μmol·L-1时,TbCl_3表现出抑制作用。分子水平上,浓度为0.000 1和0.1μmol·L-1的TbCl_3明显上调成骨分化相关基因骨形成蛋白2(BMP-2),碱性磷酸酶(ALP),骨涎蛋白(BSP),Ⅰ型胶原蛋白(ColⅠ),骨钙素(OCN)和runt相关转录因子2(Runx2)的表达。浓度为1 000μmol·L-1的TbCl_3则抑制上述成骨分化相关基因的表达。浓度为0.000 1、0.1和1μmol·L-1的TbCl_3促进成骨分化相关蛋白Runx2,BMP-2和OCN的表达;结果显示,低浓度的TbCl_3促进MC3T3-E1细胞的成骨分化及矿化功能,而高浓度TbCl_3则呈现出抑制作用。TbCl_3通过调控Runx2的表达刺激早期成骨分化相关基因BMP-2、ColⅠ和晚期成骨分化相关基因ALP、OCN的表达,从而诱导MC3T3-E1成骨分化。