自噬铁环镜变化对成骨细胞(hFOB1.19)及其骨代谢异常的影响

目的 探讨成骨细胞自噬在铁环境变化情况下致骨代谢异常的作用.方法 实验分为对照组、枸橼酸铁铵(ferric ammonium citrate,FAC)组、枸橼酸铁铵+3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)组、去铁胺(deferoxamine,DFO)+FAC+3-MA组、DFO+FAC组.用Western blot法检测成骨细胞自噬(LC3、P62、Beclin1)和成骨(collagen typeⅠ,COLⅠ)和骨钙素(bone gla-protein,BGP)标志蛋白的表达;共聚焦显微镜观察成骨细胞COLⅠ、BGP的荧光蛋白;流式细胞仪检测成骨细胞凋亡;Von kossa染色法行钙结节染色;碱性磷酸酶活性试剂盒检测碱性磷酸酶活性.结果 与对照组比较,FAC组LC3Ⅱ、Beclin1蛋白表达增加、LC3Ⅱ/Ⅰ比值增大,可溶性P62、COLⅠ、BGP蛋白表达减少,细胞凋亡增加,细胞矿化能力(0.68±1.63)及碱性磷酸酶活性(0.68±1.84)下降(P<0.05),不可溶性P62蛋白表达差异无统计学意义(P>0.05).加入3-MA抑制剂后,与对照组、FAC组比较,LC3Ⅱ、可溶性P62、Beclin1蛋白表达减少、LC3Ⅱ/Ⅰ比值减小,COLⅠ、BGP蛋白表达进一步减少,细胞矿化能力(0.44±1.63)及碱性磷酸酶活性(0.53±0.97)下降,细胞凋亡、不可溶性P62蛋白表达增加(P<0.05);但FAC+3-MA组与DFO+FAC+3-MA组结果比较,差异无统计学意义(P>0.05).与对照组比较,DFO+FAC组LC3Ⅱ/Ⅰ比值变小,LC3Ⅱ、Beclin1、可溶性P62、COLⅠ、BGP蛋白表达减少,细胞凋亡增加,细胞矿化能力(0.86±0.39)及碱性磷酸酶活性(0.76±0.52)下降(P<0.05),不可溶性P62蛋白表达差异无统计学意义(P>0.05).与FAC组比较,DFO+FAC组LC3Ⅱ/Ⅰ比值变小,LC3Ⅱ、Beclin1蛋白表达减少(P<0.05),可溶性P62、COLⅠ、BGP蛋白表达增加,细胞凋亡减少,细胞矿化能力及碱性磷酸酶活性升高(P<0.05),不可溶性P62蛋白表达无差异(P>0.05).结论 成骨细胞自噬在骨代谢过程中起着重要作用,过度激活或抑制自噬均会对细胞产生损害,适宜的自噬水平对成骨细胞的功能活性有促进作用.降铁后能降低高铁引起的过度自噬,促进成骨细胞的成骨功能.