VPS26基因通过Wnt/β-联蛋白通路促进高脂血症大鼠种植体骨结合的机制研究

目的研究VPS26在高脂环境中对大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSC)成骨、成脂分化作用的机制,探讨VPS26对高脂大鼠种植体骨结合和裸鼠异位成骨的影响。方法普通成骨诱导液(成骨组)和高脂成骨诱导液(高脂组)培养BMSC,高脂组促进或抑制VPS26的表达,检测成骨和成脂相关基因的表达。细胞诱导第7、14天后行碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)和油红O染色;成骨组细胞采用免疫荧光染色和免疫共沉淀方法检测VPS26与β-联蛋白(β-catenin)的结合,双荧光素酶报告实验检测萤火虫荧光值/海肾荧光值(以下简称TOP/FOP)比值。取18只雄性12周龄高脂血症Wista大鼠(体质量为160~200 g),于其双侧股骨干骺端植入种植体,分为3组,每组6只,分别注射VPS26过表达慢病毒(LV-VPS26组)、阴性对照慢病毒(LV-nc组)和生理盐水(空白对照组),种植体及周围骨组织行显微CT分析和HE、油红O染色评估种植体骨结合和股骨脂滴形成。20只雌性6周龄裸鼠(体质量为30~40 g)均分为5组,每组4只,于背部皮下分别植入不转染和转染了LV-VPS26、LV-nc、shVPS26、shscr慢病毒的成骨组BMSC,取样观察异位成骨。结果过表达VPS26后高脂组BMSC中ALP的mRNA表达水平(1.56±0.09)显著高于阴性对照(1.01±0.03)(t=10.09,P<0.001),过氧化物酶增殖物活化受体-γ(peroxisome proliferator-activated receptor-γ,PPAR-γ)和脂肪酸结合蛋白4(fatty acid-binding protein4,FABP4)的mRNA表达水平则显著低于阴性对照(t=6.44,P<0.001;t=10.01,P<0.001)。蛋白质印迹法结果显示过表达VPS26后高脂组BMSC中ALP、Runt相关转录因子2的蛋白表达较阴性对照增强,PPAR-γ、FABP4则减弱,高脂组骨髓间充质干细胞ALP活性在过表达VPS26后更强,脂滴的形成较阴性对照更弱,数量更少。免疫荧光染色、免疫共沉淀和双荧光素酶报告实验结果显示VPS26与β-catenin存在共定位和相互作用,且TOP/FOP比值显著上升43.10%(t=-3.17,P=0.034)。VPS26过表达后高脂大鼠种植体骨结合增强而脂滴数量下降,HE染色结果显示VPS26过表达后裸鼠皮下支架周围组织骨量增多。结论VPS26通过Wnt/β-catenin通路激活BMSC成骨分化且抑制成脂分化,具有促进高脂大鼠种植体骨结合和裸鼠异位成骨的作用。