基于糖尿病骨质疏松细胞模型探究ELAVL1对破骨细胞铁死亡的调控作用

摘要

目的 探究胚胎致死性异常视觉样蛋白1(ELAVL1)是否通过破骨细胞死亡调控糖尿病骨质疏松症（DOP）。方法 选取2021年1月—2023年2月长沙市中心医院就诊的50例DOP患者和50例糖尿病但不伴随骨质疏松的患者作为研究对象，分别作为DOP组和对照组。比较两组患者血清ELAVL1、GPX4、Nrf2、ACSL4水平差异，分析ELAVL1与铁死亡相关基因（GPX4、Nrf2、ACSL4）的相关性。采用50 ng/mL RANKL孵育小鼠骨髓源性巨噬细胞RAW264.7以诱导破骨分化。对DOP组进行亚分组，以患者血清ELAVL1含量的平均值（14.94 ng/mL）为标准，分为ELAVL1低表达组（血清ELAVL1<14.94 ng/mL,28例）及ELAVL1高表达组（血清ELAVL1>14.94 ng/mL,22例）。将破骨细胞分为对照组、高糖组、高糖+sh-NC组、高糖+sh-ELAVL1组，比较各组ELAVL1、GPX4、核因子红细胞系2相关因子2(Nrf2)、酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(ACSL4)、活性氧、丙二醛（MDA）、谷胱甘肽（GSH）、总铁含量、铁离子（Fe2+）表达量、线粒体膜电位。结果 ELAVL1高表达组与ELAVL1低表达组性别构成、年龄、糖尿病病程、BMI比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。ELAVL1高表达组T-score值低于ELAVL1低表达组（P <0.05），血清β-CTX、血清PINP高于ELAVL1低表达组（P <0.05）。DOP组血清GPX4、Nrf2比对照组低（P <0.05）,ACSL4比对照组高（P <0.05）。经Pearson相关性分析结果表明，DOP患者血清ELAVL1表达与ACSL4呈正相关（r=0.689,P <0.05），与GPX4、Nrf2呈负相关（r=-0.312和-0.447，均P <0.05），血清ELAVL1与ACSL4呈正相关（r=0.689,P <0.05），血清ELAVL1与GPX4呈负相关（r=-0.559,P <0.05），血清ELAVL1与Nrf2呈负相关（r=-0.669,P <0.05）。高糖组GPX4、Nrf2 mRNA较对照组降低（P <0.05）,ELAVL1、ACSL3 mRNA较对照组升高（P <0.05），高糖+sh-ELAVL1组GPX4、Nrf2 mRNA较高糖+sh-NC组升高（P <0.05）,ELAVL1、ACSL3 mRNA较高糖+sh-NC组降低（P <0.05）。高糖组GPX4、Nrf2蛋白较对照组降低，ELAVL1、ACSL4蛋白较对照组升高（P <0.05），高糖+sh-ELAVL1组GPX4、Nrf2蛋白较高糖+sh-NC组升高（P <0.05）,ELAVL1、ACSL4蛋白较高糖+sh-NC组降低（P <0.05）。高糖组总铁含量及Fe2+表达量较对照组升高（P <0.05），高糖+sh-ELAVL1组较高糖+shNC组降低（P <0.05）。高糖组MDA较对照组高（P <0.05）,GSH较对照组低（P <0.05），高糖+sh-ELAVL1组MDA较高糖+sh-NC组低，GSH较高糖+sh-NC组高（P <0.05）。结论 高糖条件诱导破骨细胞铁死亡，ELAVL1与DOP铁死亡有关，敲低ELAVL1可抑制高糖诱导的破骨细胞铁死亡。

关键词

糖尿病骨质疏松 / 破骨细胞 / 铁死亡 / 胚胎致死性异常视觉样基因1