低氧对H2O2预处理MC3T3-E1增殖和成骨分化功能的影响

背景：活性氧簇增加可以导致氧化应激，体内低氧环境在生理和病理状态下都存在，但处于氧化应激状态的骨组织或者已经有氧化应激损伤的骨系细胞在低氧环境下增殖和分化功能的变化未见相关报道。
　　目的：拟观察小鼠成骨细胞样细胞(MC3T3-E1)在不同浓度H2O2干预后处于低氧环境下的成骨细胞生物学特性的改变，以期揭示老年骨质疏松和糖尿病患者骨折愈合过程延长的细胞学机制。
　　方法：用不同浓度H2O2干预的小鼠成骨细胞样细胞置于不同的氧浓度下培养，用细胞计数试剂盒(CCK8)检测细胞增殖活性的变化，用碱性磷酸酶染色和钙结节染色检测细胞向成骨方向分化能力的改变，并收集RNA检测成骨分化早期特异性基因信使RNA表达的变化。
　　结果与结论：①小鼠成骨细胞样细胞用200μmol/L H2O2预处理6 h，细胞的增殖活性随着低氧培养时间延长而增加，但仍然低于正常对照组；成骨分化早期的碱性磷酸酶染色减弱，钙结节形成有明显的减少；②用400μmol/L H2O2预处理6 h，则细胞的增殖活性下降明显，没有受氧浓度的影响，成骨分化早期的碱性磷酸酶染色减弱，低氧使碱性磷酸酶表达进一步降低，钙结节形成明显减少，但氧浓度改变对其影响不大；③400μmol/L H2O2预处理6 h和再低氧干预时小鼠成骨细胞样细胞的Cbfa1的信使RNA表达降低，常氧下400μmol/L H2O2影响小鼠成骨细胞样细胞的Ⅰ型胶原和碱性磷酸酶的表达，低氧培养以及氧化应激损伤后的小鼠成骨细胞样细胞成骨分化早期基因Ⅰ型胶原和碱性磷酸酶的信使RNA表达增加，并且差异有显著性意义；④结果证实，低浓度的H2O2预处理小鼠成骨细胞样细胞再低氧更容易影响细胞的增殖，而高浓度的H2O2预处理小鼠成骨细胞样细胞再低氧更容易影响细胞向成骨方向的分化能力，尤其是早期碱性磷酸酶的形成。