全反式维甲酸对骺软骨细胞生物学行为及其功能影响的研究

王霞^1,2 白昊笛^1,2 周尹² 刘星^1*

¹重庆医科大学附属儿童医院骨科, 儿童发育疾病研究教育部重点实验室,国家儿童健康与疾病临床医学研究中心(重庆), 儿童发育重大疾病国家国际科技合作基地, 重庆 400014; ²儿科学重庆市重点实验室, 重庆市干细胞治疗工程技术研究中心, 重庆 400014

摘要 :

该研究主要探讨了体外高浓度全反式维甲酸(all-trans retinoic acid, ATRA)对SD大鼠骺软骨细胞生物学性状和功能的影响以及体内ATRA对SD大鼠胫骨生长板的影响。以SD大鼠骺软骨细胞为研究对象、ATRA为干预因素, 采用CCK-8、细胞流式术、HE染色、Annexin V-FITC细胞凋亡流式检测术、Hoechst染色、细胞划痕、Transwell实验分别评估ATRA处理后细胞的增殖、周期、形态、凋亡及迁移情况, Western blot检测蛋白聚糖、II型胶原、X型胶原等相关功能蛋白的变化; 以3周雄性SD大鼠为实验对象, 分为对照组、60 mg/kg·d ATRA组、80 mg/kg·d ATRA组, 进行10天连续ATRA灌胃处理, 测量每只SD大鼠灌胃第1天、第10天的头尾长, 处理10天后对胫骨生长板进行HE染色。结果表明, ATRA作用SD大鼠骺软骨细胞后, 增殖能力减弱且细胞周期被阻滞在S期(P<0.01), 细胞形态由三角形、多边形变为长条状, 凋亡的发生增多(P<0.01), 迁移能力受到抑制(P<0.05)以及Western blot结果显示蛋白聚糖、II型胶原、X型胶原等功能相关蛋白较对照组表达均明显降低(P<0.01); 对SD大鼠进行ATRA灌胃处理后, 与对照组比较, 60 mg/kg·d ATRA组和80 mg/kg·d ATRA组的头尾长均变短(P<0.01); 胫骨生长板HE染色显示, ATRA灌胃组的生长板变窄甚至闭合。该研究证实了体外高浓度ATRA能够对SD大鼠骺软骨细胞的增殖、迁移起抑制作用, 同时能够诱导凋亡, 降低相关功能蛋白的表达, 在SD大鼠体内证实, 过量ATRA可影响生长板软骨内成骨过程, 最终使生长板部分或全部提前闭合, 进而影响SD大鼠身长的增长。

CSTR: 32200.14.cjcb.2020.02.0008