天麻素通过调控AMPK/mTOR通路促进骨关节炎软骨细胞自噬的研究

摘要

目的 探讨天麻素(gastrodin,GSTD)在骨关节炎中对软骨细胞自噬的影响及其作用机制。方法通过CCK-8法检测不同浓度GSTD对软骨细胞活力的影响。使用IL-1β (10 ng/mL)刺激软骨细胞建立体外骨关节炎细胞损伤模型。将细胞分为对照组、IL-1β组、IL-1β+GSTD组。培养48 h之后通过流式细胞术检测细胞凋亡率;蛋白质印迹法检测自噬相关蛋白(LC3和P62)、AMPK和mTOR蛋白的表达;酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测细胞培养上清液中COL2A1、MMP-13、TNF-α和IL-6的分泌。使用AMPK抑制剂(化合物C)观察AMPK通路在软骨细胞自噬过程中所发挥的作用。结果 GSTD在12.5～50μmol/L范围内增加细胞活力,选择25μmol/L GSTD预处理细胞进行后续试验。与对照组比较,IL-1β刺激细胞促进软骨细胞凋亡(P<0.05),抑制自噬(P<0.05),增加炎症因子的分泌(P<0.05),抑制COL2A1和增加MMP13的表达(P<0.05)。与IL-1β组比较,GSTD预处理的细胞自噬能力增强(P<0.05),细胞凋亡减少(P<0.05),炎症因子和MMP-13的分泌减少(P<0.05),COL2A1合成增加(P<0.05),促进AMPK磷酸化和抑制mTOR的磷酸化。使用AMPK通路抑制剂(化合物C)处理细胞可以逆转GSTD对软骨细胞的保护作用,导致细胞凋亡率下调,自噬水平下调,炎症因子和MMP-13分泌增加,COL2A1合成减少(P<0.05)。结论 GSTD通过调控AMPK/mTOR信号通路促进细胞自噬,从而抑制软骨细胞的凋亡和炎症反应,促进胶原合成,对软骨细胞起保护作用。

关键词

天麻素 / 骨关节炎 / 自噬 / 凋亡 / AMPK