咖啡因对大鼠成骨细胞活性及DNA甲基化水平的影响

摘要

目的 观察不同浓度咖啡因对大鼠成骨细胞活性及DNA甲基化水平的影响。方法 胰酶-胶原酶消化法提取新生SD大鼠颅骨成骨细胞，碱性磷酸酶(ALP)染色和茜素红染色鉴定大鼠成骨细胞；分别以0.00、0.25、0.50、1.00、2.00 mmol/L的咖啡因处理成骨细胞48 h后，采用CCK-8法检测成骨细胞代谢活力，微量酶标法检测成骨细胞培养液中ALP活性，ELISA检测骨钙素(BGP)、5-甲基胞嘧啶(5-mC)和5-羟甲基胞嘧啶(5-hmC)的含量，Western blot检测DNA甲基化转移酶1 (DNMT1)和甲基胞嘧啶双加氧酶2 (TET2)蛋白表达的情况。结果 与0.00 mmol/L咖啡因组比较，0.25 mmol/L咖啡因组大鼠成骨细胞代谢活力增加，2.00 mmol/L咖啡因组成骨细胞代谢活力降低，差异均有统计学意义(P<0.05);与0.00 mmol/L咖啡因组比较，0.50 mmol/L咖啡因组大鼠成骨细胞中ALP活性和BGP含量升高，2.00 mmol/L咖啡因组成骨细胞中ALP活性和BGP含量降低，差异均有统计学意义(P<0.05);与0.00 mmol/L咖啡因组比较，0.50 mmol/L的咖啡因组大鼠成骨细胞中DNMT1蛋白表达降低、TET2蛋白表达增加、差异均有统计学意义(P<0.05),2.00 mmol/L的咖啡因组成骨细胞中DNMT1蛋白表达增加、TET2蛋白的表达降低、差异均具有统计学意义(P<0.05);与0.00 mmol/L咖啡因组比较，0.25 mmol/L和0.50 mmol/L组大鼠成骨细胞DNA中5-mC含量降低、5-hmC含量增加、差异均有统计学意义(P<0.05),1.00 mmol/L和2.00 mmol/L组的5-mC含量增加、5-hmC含量降低、差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 低剂量咖啡因促进大鼠成骨细胞代谢活力，促进DNA羟甲基化降低整体DNA甲基化水平；高剂量咖啡因抑制大鼠成骨细胞代谢活力，抑制DNA羟甲基化，增加整体DNA甲基化水平。

关键词

咖啡因 / 成骨细胞 / DNA甲基化 / 5-甲基胞嘧啶 / 5-羟甲基胞嘧啶