模拟失重下褪黑素对成骨细胞分化功能的影响

摘要

目的 探究褪黑素(MT)在模拟失重条件下对成骨细胞分化功能的影响,并进一步探索MT对YTH N6甲基腺苷RNA结合蛋白F2 (YTHDF2)的调控作用以及MT是否通过YTHDF2影响成骨细胞分化,为航天失重性骨丢失问题寻求新的干预靶点。方法 利用si-YTHDF2或pEX-YTHDF2转染MC3T3-E1细胞,通过qRT-PCR和Western blotting测定MC3T3-E1细胞分化指标RUNX2、 COL1A1的表达变化;利用2D回转器培养MC3T3-E1细胞,探究模拟失重下YTHDF2及成骨细胞分化基因RUNX2 m RNA和蛋白含量的变化;向MC3T3-E1细胞转染pEX-YTHDF2后2D回转48 h,通过q RT-PCR和Western blotting测定RUNX2、 COL1A1的表达量;设定浓度梯度为10、 50、 100 nmol/L和1、 100μmol/L,研究MT对成骨细胞分化功能的浓度效应;用含MT (100 nmol/L)的培养基回转培养MC3T3-E1细胞48 h,检测YTHDF2的表达变化;转染si-YTHDF2后给予MT或阴性对照,检测分化指标RUNX2、 COL1A1,通过碱性磷酸酶(ALP)染色及ALP活性检测验证分化功能变化。结果 转染si-YTHDF2显著抑制MC3T3-E1细胞分化,转染p EX-YTHDF2促进MC3T3-E1细胞分化(P<0.05);在模拟失重下MC3T3-E1细胞的YTHDF2 m RNA和蛋白表达水平均呈现明显的低表达状态(P<0.01);模拟失重下转染pEX-YTHDF2部分缓解MC3T3-E1细胞分化功能降低(P<0.05); MT处理可缓解模拟失重导致的YTHDF2 m RNA和蛋白表达下降(P<0.05);转染si-YTHDF2后给予MT处理,分化指标高于si-YTHDF2+DMSO组,但低于si-NC组(P<0.05)。结论 YTHDF2促进成骨细胞分化;模拟失重抑制YTHDF2表达且过表达YTHDF2可部分挽救模拟失重导致的成骨细胞分化抑制; MT可缓解模拟失重下YTHDF2表达降低; MT正调控成骨细胞分化能力,部分依赖于促进YTHDF2的表达。本研究首次揭示了MT/YTHDF2轴在模拟失重影响成骨细胞分化中发挥调控的作用,有望为失重性骨丢失防护提供潜在的新策略。

关键词

模拟失重 / 褪黑素 / YTHDF2 / 成骨细胞分化 / MC3T3-E1细胞