骨抑素对大鼠骨髓间充质干细胞增殖、成骨分化和促进血管生成能力的影响

目的 探讨骨抑素(osteostatin,OST)对缺氧环境下骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)增殖、成骨分化和促进血管生成能力的影响及其在骨缺损修复中的应用前景。方法 从大鼠骨髓中分离培养BMSCs。BMSCs经OST处理后,在常氧(21%氧气)或缺氧(1%氧气)条件下培养。采用cellcountingkit-8(CCK-8)法检测细胞增殖,台盼蓝染色法检测细胞死亡率。通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色和茜素红S(alizarin red S,ARS)染色评价成骨分化。western blot检测ALP、成骨转录因子(runt-related transcription factor 2,RUNX2)和骨钙素(osteocalcin,OCN)的蛋白水平。ELISA检测培养基中血管生成素1(angiopoietin-1,Ang-1)和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)浓度。小管形成试验评估促进血管生成能力。结果 OST剂量依赖性增强大鼠BMSCs的增殖(F=4.89,P=0.006)。缺氧诱导下,BMSCs的增殖、小管形成量增加(F=28.98、76.68,P均<0.001),Ang-1和VEGF的浓度提高(F=183.7、585.6,P均<0.001);ALP、RUNX2和OCN的蛋白水平降低(F=646.8、432.7、257.5,P均<0.001)。OST处理后,BMSCs增殖(常氧+OSTvs常氧,P均<0.001;缺氧+OSTvs缺氧,P=0.005)、小管形成量(常氧+OSTvs常氧,P=0.002;缺氧+OSTvs缺氧,P=0.005)进一步增加,Ang-1浓度(常氧+OST vs常氧,P<0.001;缺氧+OST vs缺氧,P<0.001)和VEGF的浓度(常氧+OST vs常氧,P<0.001;缺氧+OSTvs缺氧,P<0.001)进一步提高;ALP、RUNX2和OCN的蛋白水平升高(常氧+OSTvs常氧,P均<0.001;缺氧+OST vs缺氧,P均<0.001)。结论 OST可增强缺氧环境中BMSCs的增殖和成骨分化能力,促进血管生成。