基于PERK/eIF2α/ATF4/CHOP通路探讨健骨颗粒对UMR-106细胞内质网应激凋亡的影响

Jiangu Granules Regulates Endoplasmic Reticulum Stress-Induced Apoptosis in UMR-106 Cells by Modulating the PERK/eIF2α/ATF4/CHOP Pathway

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摘要目的探讨健骨颗粒含药血清对UMR-106成骨样细胞内质网应激ERS凋亡的影响和作用机制.方法选用UMR-106 成骨样细胞,采用 0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05 μmol/L不同浓度的GSK2606414(PERK抑制剂)对细胞进行干预,采用CCK8法筛选GSK2606414最佳干预浓度.将生长状态较好的UMR-106细胞随机分为阴性对照组(NC组)、模型组(H2O2组)、健骨颗粒组(H2O2+JG组)和阳性对照组(H2O2+GSK2606414组)4组.NC组和H2O2组采用10%生理盐水血清干预12 h,H2O2+JG组采用10%健骨颗粒含药血清干预12 h,H2O2+GSK2606414组采用0.03 μmol/L的GSK2606414和10%生理盐水血清干预12 h,除NC组外,其余各组在不更换新培养基的情况下,再分别加入10 μmol/L H2O2干预12 h.采用激光共聚焦显微镜观察细胞内NC组和H2O2 组GRP78和Caspase-12荧光表达情况,DCFH-DA检测活性氧(ROS)含量,激光共聚焦显微镜观察细胞内钙离子实时动态变化判断ROS/ERS模型是否成立.再采用An-nexin V-FITC/PI检测4组细胞晚期凋亡率,qPCR和Western blot检测4组ERS相关标志指标GRP78、PERK、eIf2α、ATF4和CHOP mRNA转录水平和蛋白相对表达量.结果与0 μmol/L组比较,0.03 μmol/L的GSK2606414是干预UMR-106细胞12 h后对细胞活力没有影响的最大浓度,故使用该浓度作为后续H2O2+GSK2606414组的实验干预条件.与NC组相比,H2O2组ROS含量显著增高(P＜0.01),GRP78和Caspase-12的蛋白荧光表达量明显增加,细胞内钙离子流动速度加快并持续增高,表明H2O2诱导UMR-106细胞ROS/ERS模型的成功建立.与NC组相比,H2O2 组凋亡率显著增高(P＜0.05),GRP78、PERK、eIf2α、ATF4、CHOP mRNA转录水平和蛋白相对表达量均显著增高(P＜0.01).与H2O2组相比,H2O2+JG组和H2O2+GSK2606414 组ROS含量显著降低(P＜0.01),凋亡率显著降低(P＜0.05),GRP78、PERK、eIf2α、ATF4、CHOP mRNA转录水平(P＜0.05)和蛋白相对表达量(P＜0.01)均显著降低.结论健骨颗粒可通过PERK/eIF2α/ATF4/CHOP信号通路缓解内质网过度应激,降低成骨细胞凋亡率,发挥防治绝经后骨质疏松症的作用.

作者 陈赛楠 ^[1] 周芬 ^[2] 黄云梅 ^[3] 林燕萍 ^[3] 学术成果认领

作者单位福建中医药大学中西医结合研究院,福建福州 350122;福建省中西医结合老年性疾病重点实验室,福建福州 350122;福建省中医药科学院骨质疏松证候基因组学重点研究室,福建福州 350003 ^[1] 福建中医药大学中西医结合研究院,福建福州 350122;福建省中西医结合老年性疾病重点实验室,福建福州 350122;福建中医药大学杂志社,福建福州 350122 ^[2] 福建中医药大学中西医结合研究院,福建福州 350122;福建省中西医结合老年性疾病重点实验室,福建福州 350122 ^[3]

关键词绝经后骨质疏松症内质网应激健骨颗粒 PERK/eIF2α/ATF4/CHOP信号通路成骨细胞凋亡 postmenopausal osteoporosis endoplasmic reticulum stress Jiangu Granules PERK/eIF2α/ATF4/CHOP signaling pathway osteoblast apoptosis

栏目名称 基础研究

DOI 10.3724/SP.J.1329.2024.01006

发布时间 2024-03-25

基金项目

国家自然科学基金 福建省财政专项资助项目