黄芪多糖对MC-3T3-E1成骨细胞增殖的影响及作用机制研究

目的:探讨黄芪多糖对MC-3T3-E1成骨细胞增殖的影响及作用机制。方法:将培养的第3代MC-3T3-E1成骨细胞分为黄芪多糖低、中、高浓度组及黄芪多糖联合抑制剂干预组、对照组,黄芪多糖低、中、高浓度组分别用含有0.1 mol·L^(-1)、1.0 mol·L^(-1)、10 mol·L^(-1)黄芪多糖的DMEM培养基进行培养,黄芪多糖联合抑制剂干预组用含有10 mol·L^(-1)黄芪多糖和10μmol·L^(-1)Compound C的DMEM培养基进行培养,对照组用DMEM培养基进行培养。干预24 h后,检测细胞增殖活力及碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、骨钙素(osteocalcin,OCN)、B淋巴细胞瘤-2(B-lymphoblastoma-2,Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-related X protein,BAX)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(cysteine aspartic acid specific protease,Caspase)-3、磷酸化腺苷一磷酸活化蛋白激酶(phosphorylated AMP-activated protein kinase,p-AMPK)、内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)等基因的蛋白表达情况。结果:(1)MC-3T3-E1成骨细胞增殖活力检测结果。黄芪多糖中、高浓度组细胞增殖活力均大于对照组(LSD-t=6.708,P=0.000;LSD-t=8.221,P=0.000)和黄芪多糖联合抑制剂干预组(LSD-t=2.314,P=0.049;LSD-t=5.286,P=0.001),黄芪多糖高浓度组细胞增殖活力大于黄芪多糖低、中浓度组(LSD-t=5.579,P=0.001;LSD-t=4.423,P=0.010)。(2)MC-3T3-E1成骨细胞成骨标志基因蛋白表达检测结果。黄芪多糖低、中、高浓度组细胞ALP、OCN的蛋白表达量均高于对照组(ALP:LSD-t=3.528,P=0.008;LSD-t=4.417,P=0.002;LSD-t=6.822,P=0.000;OCN:LSD-t=3.153,P=0.014;LSD-t=6.485,P=0.000;LSD-t=6.543,P=0.000)和黄芪多糖联合抑制剂干预组(ALP:LSD-t=2.414,P=0.042;LSD-t=3.155,P=0.013;LSD-t=5.892,P=0.000;OCN:LSD-t=2.339,P=0.047;LSD-t=5.926,P=0.000;LSD-t=14.546,P=0.000),黄芪多糖高浓度组细胞ALP、OCN的蛋白表达量高于黄芪多糖低、中浓度组(ALP:LSD-t=3.727,P=0.006;LSD-t=3.702,P=0.006;OCN:LSD-t=4.737,P=0.001;LSD-t=2.625,P=0.031)。(3)MC-3T3-E1成骨细胞线粒体凋亡途径相关基因蛋白表达检测结果。黄芪多糖中、高浓度组细胞Bcl-2的蛋白表达量均高于对照组(LSD-t=5.238,P=0.001;LSD-t=9.618,P=0.000)和黄芪多糖联合抑制剂干预组(LSD-t=3.821,P=0.006;LSD-t=8.246,P=0.000),黄芪多糖高浓度组细胞Bcl-2的蛋白表达量高于黄芪多糖低、中浓度组(LSD-t=8.875,P=0.001;LSD-t=6.102,P=0.000);黄芪多糖中、高浓度组细胞BAX、Caspase-3的蛋白表达量均低于对照组(BAX:LSD-t=5.285,P=0.001;LSD-t=7.340,P=0.000;Caspase-3:LSD-t=3.654,P=0.006;LSD-t=6.875,P=0.000)和黄芪多糖联合抑制剂干预组(BAX:LSD-t=3.654,P=0.006;LSD-t=6.875,P=0.000;Caspase-3:LSD-t=2.940,P=0.019;LSD-t=6.314,P=0.000),黄芪多糖高浓度组细胞BAX、Caspase-3的蛋白表达量均低于黄芪多糖低、中浓度组(BAX:LSD-t=7.442,P=0.001;LSD-t=3.690,P=0.006;Caspase-3:LSD-t=4.496,P=0.002;LSD-t=4.642,P=0.002)。(4)MC-3T3-E1成骨细胞AMPK/eNOS信号通路相关基因蛋白表达检测结果。黄芪多糖低、中、高浓度组细胞p-AMPK、eNOS的蛋白表达量均高于对照组(p-AMPK:LSD-t=3.082,P=0.015;LSD-t=4.546,P=0.002;LSD-t=5.064,P=0.001;eNOS:LSD-t=3.395,P=0.009;LSD-t=5.873,P=0.000;LSD-t=7.327,P=0.000)和黄芪多糖联合抑制剂干预组(p-AMPK:LSD-t=5.819,P=0.000;LSD-t=6.731,P=0.000;LSD-t=6.961,P=0.000;eNOS:LSD-t=4.851,P=0.001;LSD-t=7.761,P=0.000;LSD-t=8.200,P=0.000)。黄芪多糖高浓度组细胞p-AMPK、eNOS的蛋白表达量高于黄芪多糖低浓度组(LSD-t=3.200,P=0.013;LSD-t=4.985,P=0.001)。结论:黄芪多糖能够促进MC-3T3-E1成骨细胞增殖,且该作用具有一定的浓度依赖性,其作用机制可能与调控线粒体凋亡途径及AMPK/eNOS信号通路有关。