北京大学学报(医学版) ›› 2021, Vol. 53 ›› Issue (2): 355-363. doi: 10.19723/j.issn.1671-167X.2021.02.021
李峥1,王霄1,Δ(),洪天配2,王浩杰1,高展翼1,万蒙1
LI Zheng1,WANG Xiao1,Δ(),HONG Tian-pei2,WANG Hao-jie1,GAO Zhan-yi1,WAN Meng1
摘要:
目的: 探索核因子κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)、磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,PKB/Akt)以及丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路在晚期糖基化终末产物(advanced glycosylation end products,AGEs)干预大鼠外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)及下颌成骨细胞(osteoblasts,OB)后的作用机制,为进一步研究糖尿病所致牙周组织炎症的临床治疗提供一定的实验基础和理论依据。方法: 采用经典的制备方法获得AGEs,体外分离培养大鼠OB、PBMCs。应用CCK-8活力测试检测AGEs不同浓度、不同时间对细胞活力的影响。采用Western blot及qRT-PCR检测NF-κB、PI3K/PKB以及MAPK信号通路相关基因的表达变化。结果: 体外成功分离并培养出PBMCs和OB,PBMCs和OB的细胞活力与AGEs的作用浓度、时间以及二者交互作用均显著相关,随着AGEs刺激浓度及时间的增加,PBMCs和OB活力显著降低(P<0.001)。AGEs刺激可显著增加PBMCs 中NF-κB的表达,并使肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)含量增加(P<0.01);抑制NF-κB通路后,TNF-α、IL-1β含量显著降低(P<0.01)。AGEs刺激OB后,随着作用时间的延长,NF-κB p65、JNK、p38磷酸化和非磷酸化蛋白显著升高(P<0.05),而IκB磷酸化蛋白表达显著升高的同时还伴有非磷酸化蛋白表达下降(P<0.01)。在mRNA水平,NF-κB p65、JNK、p38的表达显著升高,IκB mRNA表达显著下降(P<0.05);而Akt不论是磷酸化及非磷酸化蛋白表达,还是在mRNA水平的表达,差异均无统计学意义(P>0.05);加入MAPK信号通路抑制剂后,NF-κB p65、p38、JNK磷酸化和非磷酸化蛋白表达较只加了AGEs组均显著降低,IκB磷酸化蛋白显著降低,非磷酸化蛋白显著升高(P<0.05);qRT-PCR结果发现,与只加了AGEs组相比,加入JNK通路阻断剂后IκB表达显著升高(P<0.05),NF-κB p65、p38、JNK的表达呈下降趋势,但差异不具有统计学意义(P>0.05);与只加了AGEs组相比,加入p38信号通路阻断剂后NF-κB p65、p38、JNK的表达显著降低(P<0.05),IκB表达显著升高(P<0.05);而Akt改变在蛋白水平和mRNA水平依然未见统计学意义(P>0.05)。结论: AGEs能够抑制PBMCs和OB的增殖,NF-κB和MAPK信号通路很有可能参与调控过程,但与PI3K/PKB信号通路无关。
中图分类号:
[1] |
Petersen PE, Ogawa H. The global burden of periodontal disease: Towards integration with chronic disease prevention and control[J]. Periodontol 2000, 2012,60(1):15-39.
doi: 10.1111/j.1600-0757.2011.00425.x pmid: 22909104 |
[2] | 李峥, 沙月琴, 张博学, 等. 参加社区慢性病管理的糖尿病患者牙周健康状况调查及相关因素分析[J]. 中华口腔医学杂志, 2007: 42(2):100-101. |
[3] | Papapanou PN. Periodontal disease: Epidemiology[J]. Annals of Periodontol, 1996,1(1):11-36. |
[4] |
Khader YS, Dauod AS, El-Qaderi SS, et al. Periodontal status of diabetics compared with nondiabetics: A meta-analysis[J]. J Diabetes Complications, 2006,20(1):59-68.
pmid: 16389170 |
[5] |
Taylor JJ, Preshaw PM, Lalla E. A review of the evidence for pathogenic mechanisms that may link periodontitis and diabetes[J]. J Periodontol, 2013,84(4 Suppl.):S113-S134.
pmid: 23631573 |
[6] |
Taiyeb-Ali TB, Cheta Raman RP, Vaithilingam RD. Relationship between periodontal disease and diabetes mellitus: An Asian perspective[J]. Periodontol 2000, 2011,56(1):258-268.
pmid: 21501247 |
[7] | Ulrich P, Cerami A. Protein glycation, diabetes, and aging[J]. Recent Prog Horm Res, 2001,56(1):1-21. |
[8] | Ramasamy R, Vannucci SJ, Yan SS, et al. Advanced glycation end products and RAGE: A common thread in aging, diabetes, neurodegeneration, and inflammation[J]. Glycobiology, 2005,15(7):16R-28R. |
[9] |
Neeper M, Schmidt AM, Brett J, et al. Cloning and expression of a cell surface receptor for advanced glycosylation end products of proteins[J]. J Biol Chem, 1992,267(21):14998-15004.
pmid: 1378843 |
[10] | Southerlan JH, Taylor GW, Moss K, et al. Commonality in chro-nic inflammatory diseases: Periodontitis, diabetes, and coronary artery disease[J]. Periodontol 2000, 2006,40(1):130-143. |
[11] |
Lin L. RAGE on the Toll Road?[J]. Cell Mol Immunol, 2006,3(5):351-358.
pmid: 17092432 |
[12] |
Schmidt A, Yan S, Brett J, et al. Regulation of human mononuclear phagocyte migration by cell surface-binding proteins for advanced glycation end products[J]. J Clin Invest, 1993,91(5):2155-2168.
doi: 10.1172/JCI116442 pmid: 8387541 |
[13] |
Anfelika B, Stephan S, Markus S, et al. Diabetes-associated sustained activation of the transcription factor nuclear factor-kappa B[J]. Diabetes, 2001,50(12):2792-2808.
pmid: 11723063 |
[14] |
Chen Q, Dong L, Wang L, et al. Advanced glycation end pro-ducts impair function of late endothelial progenitor cells through effects on protein kinase Akt and cyclooxygenase-2[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2009,381(2):192-197.
pmid: 19232321 |
[1] | 王铮,丁茜,高远,马全诠,张磊,葛兮源,孙玉春,谢秋菲. 氧化锆多孔表面显微形貌对成骨细胞增殖及分化的影响[J]. 北京大学学报(医学版), 2022, 54(1): 31-39. |
[2] | 任茜,周建,王鸣刚,陈克明. 脉冲电磁场促进成骨细胞成熟分化依赖于初级纤毛-PI3K/AKT途径[J]. 北京大学学报(医学版), 2019, 51(2): 245-251. |
[3] | 甘洪全,王茜,张辉,刘鑫,邓华民,宋会平,王志强,李琪佳. RGD多肽修饰多孔钽对MG63成骨样细胞-钽界面形态及成骨因子表达的影响[J]. 北京大学学报(医学版), 2018, 50(1): 176-182. |
[4] | 郭倩,陈绪勇,苏茵. 白细胞介素2信号通路相关分子与系统性红斑狼疮[J]. 北京大学学报(医学版), 2016, 48(6): 1100-1104. |
[5] | 凌龙,赵玉鸣,葛立宏. 不同炎症状态下犬年轻恒牙牙髓干细胞增殖及成骨分化能力的改变[J]. 北京大学学报(医学版), 2016, 48(5): 878-883. |
[6] | 曹珮,姜学军,席志军. 舒尼替尼通过抑制Akt/mTOR信号通路诱导肾癌细胞自噬[J]. 北京大学学报(医学版), 2016, 48(4): 584-589. |
[7] | 王竹青, 王苹, 吴雅慧, 叶晓茜, 黄尚志, 石冰, 王科, 袁园, 刘冬静, 吴涛, 王红, Terri H. Beaty. 中国人群转化生长因子β信号通路上的基因多态性与非综合征型唇腭裂的关联研究[J]. 北京大学学报(医学版), 2015, 47(3): 384-389. |
[8] | 常思佳,邹晓英,庄姮,岳林,高学军. 激活Notch信号通路可延迟人牙髓细胞的老化表现[J]. 北京大学学报(医学版), 2014, 46(1): 5-11. |
[9] | 葛立宏△,王旭. 多生牙发生的分子生物学研究进展[J]. 北京大学学报(医学版), 2013, 45(4): 661-. |
[10] | 邹晓英, 庄姮, 岳林, 高学军. DAPT对人牙髓细胞Notch信号通路和细胞增殖的影响[J]. 北京大学学报(医学版), 2013, 45(2): 274-. |
[11] | 李芳芳*, 乔朋艳, 董利民, 刘玉华, 徐韬, 谢秋菲. CPC固化中海藻酸钙凝胶微球对细胞的保护及相关影响因素[J]. 北京大学学报(医学版), 2013, 45(1): 33-39. |
[12] | 张驰. 成骨细胞特异性转录因子Osterix对骨形成作用的分子机制[J]. 北京大学学报(医学版), 2012, 44(5): 659-665. |
[13] | 伏海燕, 靖俊, 伊男, 余时超, 恽时峰, 梁元姣, 姚兵. StarD7与Wnt/β-catenin信号通路对Annexin 5刺激大鼠Leydig细胞睾酮分泌的影响[J]. 北京大学学报(医学版), 2012, 44(4): 518-523. |
[14] | 韩娜, 姜保国, 王天兵, 张培训, 寇玉辉, 张殿英. 降钙素基因相关肽对大鼠成骨细胞表达转录因子RUNX2的影响[J]. 北京大学学报(医学版), 2011, 43(5): 652-656. |
[15] | 张洲*, 乔朋艳, 肖军军, 董利民, 谢秋菲, 徐韬. 成骨细胞复合原位成型磷酸钙骨水泥的细胞学研究[J]. 北京大学学报(医学版), 2011, 43(1): 67-72. |
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