低强度脉冲超声和吡格列酮对脂多糖诱导的OA软骨细胞IGF-1/mTOR/PGE2通路的影响

摘要

目的:探讨低强度脉冲超声(LIPUS)和吡格列酮对脂多糖(LPS)诱导的骨关节炎(OA)软骨细胞经雷帕霉素靶蛋白(mTOR)途径的软骨保护作用比较.方法:于新西兰大白兔膝关节软骨提取正常软骨细胞,分别进行体外培养并按数字表法随机分为4组:正常组、LPS组、LIPUS组(LPS+ LIPUS)、吡格列酮组(LPS+吡格列酮,Pio-glitazone组)各6只.LIPUS干预选取40 mW/cm2强度,每次照射20min,1次/d,共7d.Pioglitazone组的软骨细胞在含有100uM吡格列酮培养基中连续培养7d.于第7天应用CCK-8检测各组软骨细胞增殖活性,免疫细胞化学染色法检测各组软骨细胞的II型胶原(COL2)的表达情况,ELISA技术检测胰岛素生长因子1(IGF-1)、前列腺素E2(PGE2)的表达水平,RT-PCR和Western blot技术检测mTORmRNA表达水平和蛋白含量.结果:①免疫细胞化学染色:正常组软骨细胞内的COL2表达较LPS组高(P＜0.05).②CCK-8:100uM 吡格列酮对软骨细胞的增殖作用较1uM,10uM,50uM吡格列酮强(P＜0.05).③ELISA:与LPS组相比,Pioglitazone组和LIPUS组的软骨细胞IGF-1表达水平均上升(P＜0.05),并且LIPUS组较Pioglitazone组上升明显(P＜0.05).与LPS组相比,LI-PUS组和Pioglitazone组的软骨细胞PGE2表达水平明显下降(P＜0.05);且Pioglitazone组PGE2水平较LIPUS组下降明显(P＜0.05).④RT-PCR和Western blot:与LPS组相比,LIPUS组和Pioglitazone组的软骨细胞mTOR mRNA水平和蛋白含量明显下降(P＜0.05),且Pioglitazone组mTOR mRNA水平和蛋白含量较LIPUS组明显下降(P＜0.05).结论:LIPUS与吡格列酮可能通过IGF-1/mTOR/PGE2信号通路上调软骨细胞IGF-1的水平,下调PGE2和mTOR的表达,加强软骨细胞自我保护作用.