槲皮素促进衰老颌骨骨髓间充质干细胞的成骨分化OA

背景:增龄性退变与骨代谢失衡密切相关,在颌骨表现为牙槽骨吸收、牙齿松动甚至脱落,衰老颌骨骨髓间充质干细胞成骨向分化潜能受损是颌骨再生修复障碍的重要原因。槲皮素作为天然黄酮类化合物,具有抗氧化、抗炎及调控细胞分化的潜力,但槲皮素对衰老颌骨骨髓间充质干细胞成骨分化的影响与机制尚不明确。目的:探究槲皮素对衰老颌骨骨髓间充质干细胞增殖、迁移、成骨分化以及衰老的影响。方法:分离10只8周龄SD大鼠下颌骨,采用骨髓冲洗和骨片消化相结合的方法培养颌骨骨髓间充质干细胞。颌骨骨髓间充质干细胞传代培养至第3代和第7代分别作为年轻细胞组和衰老细胞组,槲皮素组在衰老细胞组的基础用槲皮素干预。采用CCK-8法检测0.01,0.1,1,10,100μmol/L槲皮素溶液对衰老颌骨骨髓间充质干细胞增殖的影响,筛选出最适槲皮素浓度。细胞划痕实验观察细胞迁移能力;RT-qPCR、Western blot检测衰老标志物的表达;β-半乳糖苷酶染色观察阳性细胞比例。成骨诱导7 d,RT-qPCR、Western blot检测成骨相关标志物表达;成骨诱导14 d行碱性磷酸酶染色;成骨诱导21 d行茜素红染色。Western blot检测磷酸化蛋白激酶B、蛋白激酶B、磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶蛋白、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白的表达。结果与结论:(1)与年轻细胞组相比,衰老细胞组增殖能力下降;与衰老细胞组相比,1μmol/L槲皮素促衰老颌骨骨髓间充质干细胞增殖效果显著(P<0.01);(2)与衰老细胞组相比,槲皮素组衰老颌骨骨髓间充质干细胞的迁移能力提高,β-半乳糖苷酶阳性细胞比例显著降低,衰老相关P16、P53、P21 mRNA和蛋白表达降低(P<0.05);(3)成骨诱导后,与衰老细胞组相比,槲皮素组钙结节形成能力、碱性磷酸酶染色面积以及碱性磷酸酶、骨桥蛋白和Runt相关转录因子2 mRNA、蛋白表达升高(P<0.05);(4)与衰老细胞组相比,槲皮素组蛋白激酶B、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白磷酸化水平显著降低(P<0.05)。这些结果表明槲皮素可通过调控蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路抑制多次传代引起的颌骨骨髓间充质干细胞衰老并促进成骨分化。