脂肪细胞通过CXCL12/CXCR4信号通路促进破骨细胞的分化和功能

• 作 者: 罗婷婷
• 机 构: 山西医科大学
• 出 处: 山西医科大学
• 发表日期: 2017年01期
• 关键词: 脂肪细胞 破骨细胞分化 骨吸收功能 黏附分子 CXCL12/CXCR4

目的:本实验旨在探讨脂肪细胞对破骨细胞分化及其功能活性的影响,解析其可能的分子机制。方法:ST2小鼠间充质干细胞成脂诱导21天,分化后的ST2-脂肪细胞于无血清α-MEM中培养14小时后收集其培养上清。收集后的脂肪细胞培养上清与α-MEM以1:1比例混合制成脂肪细胞条件培养基(ADIPO CM),ELISA检测ADIPO CM中趋化因子CXCL12含量。Cell Counting Kit-8(CCK-8)实验分析CXCL12对单核巨噬细胞(RAW264.7)和骨髓巨噬细胞(BMMs)增殖活性的影响。将RAW264.7细胞接种于含有RANKL的培养基,BMMs接种于含有RANKL和M-CSF的培养基中,行破骨细胞分化诱导实验。根据培养基中加入或不加入CXCL12、AMD3100,将破骨细胞分化实验分为4组:对照组(CONTROL)、脂肪细胞条件培养基组(ADIPO CM)、CXCL12组和AMD3100组,培养第4天进行TRAP染色并计数TRAP阳性的多核破骨细胞。在培养第7天,进行van kossa染色并分析破骨细胞功能活性。q RT-PCR及Western blot分别检测破骨细胞NFAT2,src,MMP-9,CK以及黏附分子(β3 integrin,CD44,OPN)m RNA和蛋白表达水平。结果:ELISA检测结果显示,脂肪细胞上清中含有大量CXCL12。CCK-8实验结果显示外源性加入CXCL12(20 ng/ml,50 ng/ml or 100 ng/ml)不影响RAW264.7细胞和BMMs的增殖活性。TRAP染色及破骨细胞功能活性检测发现脂肪细胞上清可以促进破骨细胞的分化以及其功能活性。加入CXCL12蛋白后,TRAP阳性多核破骨细胞数量增加,破骨细胞骨吸收面积增加。而AMD3100处理后脂肪细胞上清的促进作用明显受到抑制。Western blot及q RT-PCR结果发现脂肪细胞上清以及外源性加入CXCL12均可以促进NFAT2,src,MMP-9,CK以及破骨细胞黏附相关分子如β3 intergrin,CD44,OPN的表达,而AMD3100可以抑制这种作用。结论:脂肪细胞可以通过CXCL12/CXCR4信号通路促进破骨细胞的分化、功能以及相关黏附分子的表达。