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桃红四物汤通过GLUL/NOTCH通路促进BMMSCs成骨分化及核糖体生成研究

Taohong Siwu Decoction promoting osteogenic differentiation and ribosome biogenesis of BMMSCs through the CLUL/NOTCH pathway

摘要目的 探究桃红四物汤(THSWD)促进骨髓间充质干细胞(BMMSCs)成骨分化影响骨折愈合的具体作用机制.方法 体外培养大鼠BMMSCs,取生长良好的BMMSCs分为对照(CONTROL)组、THSWD干预(THSWD)组、THSWD干预+谷酰胺合成酶(GLUL)敲低或过表达空白对照(THSWD+sh-NC或THSWD+OE-NC)组、THSWD干预+GLUL敲低或过表达(THSWD+sh-GLUL或THSWD+OE-GLUL)组.CONTROL组以BMMSCs完全培养基培养BMMSCs;THSWD组加入 100 ng/mL THSWD含药血清干预;THSWD+sh-NC组及THSWD+OE-NC组经 100 ng/mL THSWD含药血清干预后,分别转染 sh-NC、OE-NC 慢病毒;THSWD+sh-GLUL组和THSWD+OE-GLUL组经100 ng/mL THSWD含药血清干预后,分别转染sh-GLUL、OE-GLUL慢病毒.通过Western blot检测碱性磷酸酶(ALP)、骨骼特异性转录因子(Osx)、Runt相关转录因子2(Runx2)、GLUL、Notch胞内结构域(NICD)、神经源性位点 Notch同源蛋白1(NOTCH1)及毛状和增强子分裂1(HES1)蛋白表达水平;采用茜素红染色检测细胞钙化情况;qRT-PCR检测5S rRNA、5.8S rRNA、18S rRNA、28S rRNA表达;利用网络药理学分析并筛选THSWD调控核糖体生成影响BMMSCs的关键靶点GLUL;采用CCK-8法检测细胞活力;采用Transwell检测细胞迁移距离并进行定量分析.结果 与CONTROL组相比,THSWD组BMMSCs中ALP、Osx、Runx2蛋白表达水平增加(P<0.01);茜素红染色 BMMSCs 结果为阳性;THSWD组核糖体生成关键因子5S rRNA、5.8S rRNA、18S rRNA、28S rRNA表达增加(P<0.01).网络药理学分析发现,GLUL是THSWD靶向的关键因子.细胞验证实验发现,与THSWD+sh-NC组相比,THSWD+sh-GLUL组BMMSCs细胞增殖能力,ALP、Osx、Runx2蛋白表达水平,细胞迁移能力及愈合率,5S rRNA、5.8S rRNA、18S rRNA、28S rRNA及NICD、NOTCH1、HES1 表达水平均下降(P<0.01);与THSWD+OE-NC组相比,THSWD+OE-GLUL组BMM-SCs细胞增殖能力,ALP、Osx、Runx2蛋白表达水平,细胞迁移能力及愈合率,5S rRNA、5.8S rRNA、18S rRNA、28S rRNA及NICD、NOTCH1、HES1 表达水平均增加(P<0.01).结论 THSWD可能通过上调GLUL的表达,激活NOTCH信号通路的表达,促进核糖体生成,从而促进BMMSCs成骨分化.

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