山东大学学报(医学版)

作者：赵灿斌,邵将,管东辉,秦英,丁强,郭良,王伟伟,陈威,闫小龙,曾平

单位：1.广西中医药大学第一临床医学院, 广西 南宁 530200;2.山东中医药大学附属医院骨科, 山东 济南 250014; 3.济南市长清区中医医院骨科, 山东 济南 250300;4.济南市长清区人民医院/山东中医药大学附属医院大学城医院, 山东 济南 250030;5.广西中医药大学第一附属医院骨二科, 广西 南宁 530200

关键词：木犀草素,骨髓间充质干细胞,成软骨分化,炎症微环境,Wnt/β-catenin信号通路,

基金：国家自然科学基金(82160913);山东省自然科学基金(ZR2022MH147)

目的 探讨炎症微环境作用下木犀草素对骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)成软骨分化以及对Wnt/β-catenin信号通路的影响。 方法 通过网络药理学手段筛选木犀草素调控成软骨分化的基因集,并绘制蛋白质互相作用(protrin-protein interaction, PPI)网络图,随后进行基因本体论(gene ontology, GO)及京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)富集分析,筛选成软骨分化相关靶基因与木犀草素进行分子对接处理。采用细胞计数试剂盒-8(cell counting kit-8, CCK8)及细胞增殖试验检测木犀草素对BMSCs的细胞毒性。将大鼠BMSCs分为对照组(使用2 mL成软骨分化诱导培养基培养)、模型组［使用2 mL含10 ng/mL肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α, TNF-α)的成软骨分化诱导培养基构建炎症微环境］、低剂量组(在模型组的基础上加入5 μmol木犀草素干预)及高剂量组(在模型组的基础上加入10 μmol木犀草素干预),诱导各组细胞成软骨分化,构建微团软骨细胞球。对微团软骨细胞球包埋切片后进行组织学(番红-固绿、甲苯胺蓝、阿利新蓝)染色,采用RT-qPCR法检测各组软骨细胞球成软骨基因Ⅱ型胶原蛋白(collagen type Ⅱ, COL2)、 Sry相关HMG框转录因子9(sry-box transcription factor 9, SOX9)、聚集蛋白聚糖(aggrecan, ACAN)表达量及Wnt/β-catenin信号通路蛋白激酶A(protein kinase A, PKA)、环磷腺苷效应元件结合蛋白(cAMP response element-binding protein, CBP)、糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase 3 bate, GSK3β)、β-连环蛋白(beta-catenin, β-CATENIN)、细胞髓细胞瘤病毒癌基因同源物(cellular myelocytomatosis viral oncogene homolog, c-MYC)、细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)表达量,采用Western blotting 法检测Wnt/β-catenin信号通路蛋白PKA、CBP、GSK3β、β-CATENIN、c-MYC、Cyclin D1表达量。 结果 共筛选出木犀草素调控成软骨分化靶基因54个,其中53个参与PPI网络图的构建。靶基因涉及Wnt/β-catenin信号通路正向调控及负向调控等生物过程,木犀草素与Ⅱ型胶原α1蛋白(collagen type Ⅱ alpha 1chain, COL2A1)、SOX9、ACAN 均可良好对接。5 μmol、10 μmol木犀草素无明显细胞毒性。组织学染色显示,模型组软骨细胞球染色比对照组稀疏而且无序,加入木犀草素干预后被明显逆转。与对照组相比,模型组软骨细胞球中COL2、SOX9、ACAN、PKA、CBP、GSK3β、β-CATENIN、c-MC、CYCLIN D1的mRNA表达量明显降低(P<0.05),GSK3β表达量明显升高(P<0.05),Wnt/β-catenin信号通路蛋白PKA、CBP、β-CATENIN、c-MYC、CYCLIN D1表达量明显降低(P<0.05),GSK3β表达量明显升高(P<0.05),加入木犀草素干预后被显著逆转。 结论 在炎症微环境下,木犀草素可促进BMSCs成软骨分化,可能与激活Wnt/β-catenin信号通路有关。

来源：2025年第7期

《山东大学学报(医学版)》期刊编辑部

查看山东大学学报(医学版)杂志2025年第7期