温度对过氧化氢抑制前成骨细胞MC3T3-E1细胞增殖和成骨分化的影响

Effect of temperature on the inhibitory effect induced by hydrogen peroxide on cell proliferation and osteogenic differentiation in preosteoblast MC3T3-E1 cells

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摘要目的探讨温度对过氧化氢(H2O2)抑制前成骨细胞增殖和成骨分化的影响.方法取对数生长期MC3T3-E1 细胞,随机分为 0、450、500、550、600、650 μmol·L-1 H2O2 干预组,分别给予 0、450、500、550、600、650 μmol·L-1H2O2溶液干预2 h.另取对数生长期MC3T3-E1细胞,随机分为对照组、模型组、低温组和高温组.对照组细胞置于37℃、含体积分数5％CO2培养箱中孵育24 h;模型组细胞置于37 ℃、含体积分数5％CO2培养箱中孵育24 h,并给予H2O2刺激2 h;低温组细胞置于32℃、含体积分数5％CO2培养箱中孵育24 h,并给予H2O2刺激2 h;高温组细胞置于40℃、含体积分数5％CO2培养箱中孵育24 h,并给予H2O2刺激2 h.采用细胞计数试剂盒-8检测各组细胞增殖能力,实时荧光定量聚合酶链反应法检测细胞中Runt相关转录因子2(RUNX2)、骨桥蛋白(OPN)和骨钙素(OC)mRNA表达水平,Western blot法检测MC3T3-E1细胞中RUNX2、OPN和OC蛋白表达水平.结果 0、450、500 μmol·L-1H2O2干预组细胞增殖率比较差异无统计学意义(P＞0.05);550、600、650 μmol·L-1 H2O2干预组细胞增殖率显著低于0、450、500 μmol·L-1H2O2干预组,且随H2O2浓度增加细胞增殖率显著降低(P＜0.05).为保证后续实验有足够的细胞,选择H2O2的干预浓度为550 μmol·L-1.模型组和低温组细胞增殖率显著低于对照组和高温组,低温组细胞增殖率显著低于模型组(P＜0.05);对照组与高温组细胞增殖率比较差异无统计学意义(P＞0.05).模型组和高温组细胞中 RUNX2 mRNA相对表达量显著高于对照组和低温组,低温组细胞中 RUNX2 mRNA相对表达量显著低于对照组(P＜0.05);模型组与高温组细胞中RUNX2 mRNA相对表达量比较差异无统计学意义(P＞0.05).模型组、低温组和高温组细胞中OPN mRNA相对表达量显著高于对照组,低温组和高温组细胞中OPN mRNA相对表达量显著高于模型组,低温组细胞中OPN mRNA相对表达量显著高于高温组(P＜0.05).模型组、低温组和高温组细胞中OC mRNA相对表达量显著高于对照组,低温组和高温组细胞中OC mRNA相对表达量显著高于模型组(P＜0.05);低温组与高温组细胞中 OC mRNA相对表达量比较差异无统计学意义(P＞0.05).模型组、低温组和高温组细胞中RUNX2、OPN和OC蛋白相对表达量显著低于对照组(P＜0.05).低温组细胞中RUNX2、OPN蛋白相对表达量显著低于模型组和高温组,OC蛋白相对表达量显著低于高温组(P＜0.05);低温组与模型组细胞中OC蛋白相对表达量比差异无统计学意义(P＞0.05).高温组细胞中RUNX2、OPN和OC蛋白相对表达量显著高于模型组(P＜0.05).结论 H2O2可抑制MC3T3-E1细胞增殖和成骨分化,低温可增强H2O2对MC3T3-E1细胞增殖和成骨分化的抑制作用,高温可缓解H2O2对细胞增殖和成骨分化的抑制作用.RUNX2、OPN和OC蛋白可能在温度调控细胞增殖和成骨分化的过程中发挥重要作用.