低氧通过HIF-1α调控髓核细胞中ADAMTS-4和ADAMTS-5的表达

目的观察低氧环境及低氧诱导因子1α(HIF-1α)对髓核细胞中解聚蛋白样金属蛋白酶(ADAMTS)-4和ADAMTS-5启动子活性的影响,探讨可能影响椎间盘退变的分子机制。方法将体外培养的大鼠髓核细胞分别置于常氧和低氧(1%O2)培养箱培养,采用蛋白质印迹分析及PCR方法检测细胞中ADAMTS-4和ADAMTS-5的表达。对获取的ADAMTS-4和ADAMTS-5启动子片段测序,并使用JASPAR数据库分析其中是否存在HIF-1α的结合位点。将HIF-1α过表达质粒、PGL3-ADAMTS-4质粒和PGL3-ADAMTS-5质粒转染至大鼠髓核细胞中,用双荧光素酶报告基因检测系统检测髓核细胞中HIF-1α对ADAMTS-4和ADAMTS-5基因启动子的调控作用。结果蛋白质印迹分析和PCR结果显示,低氧分别在蛋白质水平和m RNA水平抑制髓核细胞中ADAMTS-4、ADAMTS-5的表达。使用JASPAR软件分析后,发现ADAMTS-4启动子中可能包含1个HIF-1α的结合位点,而ADAMTS-5启动子中可能包含2个HIF-1α的结合位点。双荧光素酶报告基因检测结果显示,HIF-1α的过表达能够显著抑制ADAMTS-4和ADAMTS-5启动子活性。结论低氧可能通过HIF-1α抑制ADAMTS-4和ADAMTS-5的表达,保持椎间盘内环境的稳态,延缓椎间盘退变的发生。