IL-31通过调控TGF-β1/Smad4信号通路促进骨质疏松的机制研究

目的:探讨IL-31在促进骨质疏松过程中的作用及其机制。方法:选取本院2015年1月至2016年12月收治的100例骨质疏松患者为研究对象,并按性别、年龄匹配100例无骨质疏松的健康体检人群作为对照组,检测两组血清IL-31水平差异。构建C57BL/6J基因背景的IL-31敲除小鼠,将C57BL/6J小鼠(野生型小鼠)、IL-31敲除小鼠分别设置假手术(Sham)组和卵巢切除术(OVX)组各15只。手术8周后,检测小鼠血清中血钙、血磷水平和碱性磷酸酶水平(ALP);同时取小鼠的双侧股骨进行病理切片分析股骨组织形态结构、取脊柱进行骨密度仪检测脊柱骨密度变化。分离培养小鼠骨髓基质细胞(BMSCs)并检测体外增殖能力和TGF-β1、Smad4和p-Smad4蛋白表达。通过IL-31特异性shRNA转染小鼠成骨细胞MC3T3-E1以敲低IL-31的表达,并检测MC3T3-E1细胞增殖、凋亡和蛋白改变。结果:骨质疏松患者血清中IL-31水平显著高于对照组、重度骨质疏松患者的IL-31水平高于轻度骨质疏松患者(P<0. 05)。接受OVX手术的野生型小鼠、IL-31敲除小鼠血清中血钙和血磷显著高于假手术组,而ALP水平显著低于假手术组(P<0. 05),但接受OVX手术的IL-31敲除小鼠组血钙和血磷则显著低于接受OVX手术的野生型小鼠(P<0. 05)。股骨病理切片及脊柱骨密度结果显示,接受OVX手术的野生型小鼠、IL-31敲除小鼠均出现组织形态结构的破坏和骨密度下降,但IL-31敲除小鼠骨组织结构和骨密度优于野生型小鼠。接受OVX手术的IL-31敲除小鼠BMSCs增殖能力显著高于接受OVX手术的野生型小鼠,而TGF-β1、p-Smad4蛋白水平则显著高于接受OVX手术的野生型小鼠(P<0. 05)。MC3T3-E1细胞转染IL-31 shRNA后能明显反向激活TGF-β1、p-Smad4表达,促进MC3T3-E1细胞的增殖并抑制凋亡。结论:骨质疏松患者血清IL-31水平显著升高,IL-31可能是通过调控TGF-β1/Smad4信号通路抑制BMSCs增殖、促进成骨细胞的凋亡,从而促进骨质疏松的进展。

淫羊藿苷对RA滑膜细胞凋亡及炎性因子表达的影响及机制研究

为探讨淫羊藿苷(icariin,ICA)对RA成纤维细胞样滑膜细胞(fibroblast-like synoviocytes,FLS)凋亡及炎性因子表达的影响,并探讨其可能的作用机制,体外分离及培养人RA FLS,用MTT和克隆细胞形成试验分别检测ICA对RA FLS增殖活性及克隆形成能力的影响,ELISA检测FLS分泌炎性因子TNF-α、IL-6的水平,流式细胞术检测FLS的凋亡情况,Western blotting检测ICA对RA FLS中细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)、裂解的半胱氨酸蛋白酶3(Cleaved Caspase-3)、B淋巴细胞瘤2基因(B-cell lymphoma 2,Bcl-2)、Bcl-2相关蛋白(Bcl-2-associated X protein,Bax)及磷脂酰肌醇激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)信号通路相关蛋白表达的影响。结果显示,LPS诱导FLS后,ICA对RA FLS的增殖率及细胞克隆形成能力均呈浓度依赖性抑制效应(P<0.05);ICA不同剂量组与LPS组相比,TNF-α、IL-6分泌水平明显降低(P<0.05),细胞凋亡率明显增加(P<0.05),Cyclin D1、Bcl-2、磷酸化PI3K(phospho-PI3K, p-PI3K)、磷酸化AKT(phospho-AKT, p-AKT)表达明显降低(P<0.05),而Cleaved Caspase-3、Bax表达明显升高(P<0.05)。提示ICA可降低人RA FLS的增殖能力,诱导其凋亡,并可降低其炎性因子的表达,这可能与抑制PI3K/AKT信号通路活化有关。