Gαi1/3蛋白介导Akt-GSK3β-NFATc1信号通路调控破骨细胞分化机制研究

目的观察G蛋白抑制性α亚单位1/3(Gαi1/3蛋白)对骨髓源性巨噬细胞(bone marrow-derived macrophages,BMMs)向破骨细胞分化的调控作用及其作用机制。方法采用慢病毒敲减及基因敲除策略,获取scr-shRNA、Gαi1/3-shRNA及Gαi1/3双敲除(Gαi1/3-double knock out,Gαi1/3-DKO)三种BMMs,加入巨噬细胞集落刺激因子(macrophage colony stimulating factor,MCSF)、核因子κB受体活化因子配体(receptor activator for nuclear factor-κB ligand,RANKL),MCSF+RANKL处理30 min,采用Western Blot对Akt-GSK3β-NFATc1信号通路中蛋白表达进行检测。MCSF和RANKL联合诱导scr-shRNA、Gαi1/3-shRNA BMMs 4 d染色后观察破骨细胞细胞核数目、破骨细胞大小及数量。予小鼠骨质疏松模型右侧股骨干骺端微量注射慢病毒scr-shRNA及Gαi1/3-shRNA,观察敲减Gαi1/3对于小鼠骨质丢失的逆转作用。结果敲减、敲除Gαi1/3对MCSF及MCSF+RANKL诱导Akt-GSK3β-NFATc1通路中关键蛋白(p-Akt473、p-GSK3β、NFATc1)的活化产生抑制作用。同时,敲减Gαi1/3抑制破骨细胞的分化以及抑制骨质疏松模型中小鼠骨质丢失。结论Gαi1/3蛋白通过介导Akt-GSK3β-NFATc1通路调控破骨细胞分化,可为临床治疗骨质疏松提供新的思路和治疗靶点。

Gαi1蛋白促进短期低氧条件下表皮细胞迁移的实验研究

目的观察低氧条件下表皮细胞迁移及运动变化,初步探究G蛋白偶联受体相关的G蛋白Gαi1在迁移调控中的作用。方法采用活细胞工作站观察比较HaCaT细胞在常氧及低氧处理24 h的迁移及运动情况,采用基因芯片技术筛选出早期关键调控基因,采用Western blot、免疫荧光以及慢病毒转染等方式,检测常氧及低氧条件下G蛋白表达变化,进一步观察细胞迁移情况。结果低氧条件下HaCaT细胞迁移较常氧条件迁移能力明显增强(P <0. 05); HaCaT细胞在低氧处理早期(前12 h)其运动速度及持久性明显强于常氧组。基因芯片、Western blot及免疫荧光检测结果显示,低氧条件下Gαi1蛋白呈现出高表达趋势(P <0. 05);干扰Gαi1蛋白后,HaCaT细胞迁移能力明显降低,常氧及低氧组差异无统计学意义;同时低氧早期运动能力及持久性也明显降低。结论低氧条件下表皮细胞迁移及运动能力明显增强。Gαi1蛋白在低氧促进表皮细胞迁移中起着极其重要的正向调控作用。