成骨细胞在成骨和预防骨坏死过程中起重要作用。地塞米松(Dex)是一种糖皮质激素(GCs),可诱导成骨细胞凋亡,并导致非创伤性骨坏死的发生。本研究旨在探讨磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶3(PI3K/AKT)和糖原合成酶激酶3β(GSK3β)对Dex诱导的成骨细胞凋亡的影响。
使用细胞计数试剂盒-8(CCK-8)测定,5-溴-2'-脱氧尿苷(BrdU)掺入测定法,FITC-Annexin V / PI染色和蛋白质印迹分别检测Dex处理后原代成骨细胞和前成骨细胞MC3T3-E1细胞的可靠性,增殖和凋亡。使用2',7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)染色以测量Dex处理后的细胞内活性氧(ROS)水平。在该研究中,N-乙酰基-1-半胱氨酸(NAC)用作ROS清除剂。采用Western blotting和qRT-PCR分析Dex处理后成骨细胞和MC3T3-E1细胞中PI3K/AKT和GSK3β的表达。然后探讨了GSK3β敲低对Dex诱导的成骨细胞凋亡的影响。碱性磷酸酶(ALP)活性测定用于检测Dex在调节ALP活性中的作用。
结果显示,Dex显著抑制成骨细胞和MC3T3-E1细胞的增殖并诱导其凋亡。 Dex可能会减弱成骨细胞的分化。 Dex处理后细胞内ROS水平显著增加。Dex通过下调p-PI3K和p-AKT的表达抑制成骨细胞和MC3T3-E1细胞中PI3K/AKT通路的激活。Dex处理后,成骨细胞和MC3T3-E1细胞中GSK3β的表达明显上调。通过降低Bax,裂解的caspase 3,裂解的caspase 9的表达和增加Bcl-2的表达,抑制GSK3β减轻Dex诱导的成骨细胞和MC3T3-E1细胞凋亡。
总之,该研究证实,Dex通过ROS-PI3K/AKT/GSK3β信号通路诱导成骨细胞凋亡。
原始出处:
Deng S, Dai G, et al., Dexamethasone induces osteoblast apoptosis through ROS-PI3K/AKT/GSK3β signaling pathway. Biomed Pharmacother. 2019 Feb;110:602-608. doi: 10.1016/j.biopha.2018.11.103. Epub 2018 Dec 8.