热搜: 食品  烟台  保健品  海产品  奶粉  周黑  黑窝点  黑作坊  全聚德  小龙虾 
 
当前位置: 首页 » 检测应用 » 分析应用 » 生命科学应用 » 正文

乳铁蛋白对三唑酮诱导骨髓间充质干细胞损伤的修复作用

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-08-15
核心提示:三唑酮是一种广谱抗真菌农药,它被广泛应用于多种作物的病害防治。
   三唑酮是一种广谱抗真菌农药,它被广泛应用于多种作物的病害防治。但是该农药可能在农作物、土壤和水体中残留,给生物安全与人类健康带来负面的影响。目前有关三唑酮的研究大多着重于水生生物,对哺乳动物的研究较少,三唑酮对SD大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)影响的研究鲜见报道。BMSCs作为成骨细胞和脂肪细胞共同的前体细胞,对于维系二者之间的均衡起着至关重要的作用,在维持正常的骨代谢均衡方面也具有十分重要的意义。
 
  已有研究证明乳铁蛋白(Lf)具有促进成骨细胞增殖的作用,本课题组前期的研究发现Lf及其消化产物都能促进BMSCs向成骨分化。BMSCs是骨重建中新骨形成的主要来源,在三唑酮作用下,BMSCs发生损伤,Lf修复损伤后的BMSCs活性及增殖能力成为关注的热点之一。
 
  东北农业大学食品学院、乳品科学教育部重点实验室的谢银丹、赵添玉和刘宁*等人利用三唑酮作用于骨髓间充质干细胞建立BMSCs损伤模型,研究Lf对三唑酮损伤BMSCs 的修复作用,以期为今后三唑酮残留对BMSCs定向分化的影响研究提供量化参考,也为Lf的深度开发和调控个体生长发育提供新的理论参考。
 
  1 三唑酮对BMSCs存活率的影响
 
  由图1可知,与对照组(0 μg/mL)比较,采用不同质量浓度(0.01、0.1、1、5、10、20 μg/mL)的三唑酮处理1 d时,20 μg/mL三唑酮能对BMSCs造成损伤,其余较低质量浓度三唑酮会不同程度促进BMSCs增殖;当处理时间延长至3、5、7 d时,不同质量浓度的三唑酮均能对BMSCs造成显着损伤,且三唑酮对BMSCs的损伤作用在所选范围内呈现质量浓度-效应关系和时间-效应关系。根据三唑酮造成的细胞存活率的半数致死量,以及考虑到损伤时间的长短,本研究选取20 μg/mL的三唑酮处理3 d作为构建BMSCs损伤模型的条件,此条件下的细胞存活率为55.41%。
 
  2 Lf对BMSCs增殖的影响
 
  由图2可知,与对照组(0 μg/mL)比较,采用不同质量浓度的Lf处理BMSCs 1、3、5、7 d,均能不同程度地提高BMSCs的存活率。随着作用时间的延长,Lf对BMSCs的增殖作用显着增加,5 d时作用效果最明显;这说明Lf在10~200 μg/mL范围内对BMSCs无毒性作用且能促进其增殖,其中100 μg/mL的Lf作用最显着。
 
  3 Lf对损伤BMSCs存活率的影响
 
  结果显示,与空白对照组比较,三唑酮损伤处理不同时间后,BMSCs存活率均显着下降(P<0.05);对损伤模型加入Lf处理不同时间,结果显示均能显着提高BMSCs存活率(P<0.05)。
 
  4 Lf对损伤BMSCs成骨分化过程中分泌ALP的影响
 
  结果显示,与空白对照组相比,三唑酮组诱导处理后,ALP质量浓度显着降低(P<0.05);Lf组和Lf修复组的ALP质量浓度显着增加(P<0.05)。由此可知,Lf可有效修复三唑酮对细胞成骨分化造成的损伤。
 
  5 Lf对损伤BMSCs成骨分化过程中分泌OCN的影响
 
  OCN是成骨分化特异性表达的胞外基质蛋白,因OCN仅在成骨细胞内表达,故可以作为特异性指标来评价BMSCs的成骨分化能力。结果显示,与空白对照组相比,三唑酮组诱导处理后,OCN质量浓度显着降低(P<0.05);Lf组和Lf修复组的OCN质量浓度显着增加(P<0.05)。由此可知,三唑酮会对细胞向成骨分化造成一定损伤,而Lf可有效修复这种损伤。
 
  6 Lf对损伤BMSCs成骨诱导21 d后矿化结节形成的影响
 
  由图4可以看出,与空白对照组相比,三唑酮组细胞形状仍为长梭形,极少有矿化结节形成,说明三唑酮对BMSCs向成骨分化造成了损伤;Lf组形成的矿化结节最多,说明Lf对BMSCs向成骨方向进行分化具有促进作用;Lf修复组和三唑酮组相比矿化结节数量更多,成骨分化较为明显,说明Lf可修复三唑酮对BMSCs向成骨分化造成的损伤。
 
  7 Lf对损伤BMSCs成脂诱导21 d后脂滴形成的影响
 
  由图5可以看出,与空白对照组相比,三唑酮组出现脂滴数量最多,说明三唑酮会使BMSCs向成脂方向进行分化;Lf组脂滴数量最少,这说明Lf能抑制脂滴生成;Lf修复组脂滴数量少于三唑酮组,说明Lf对三唑酮促进BMSCs向成脂分化的进程有拮抗作用。
 
  8 成骨诱导21 d后成骨分化基因的表达
 
  结果显示,与空白对照组比较,Lf处理后成骨分化中关键基因的表达水平都有所提高,Lf组ALP、BMP-2、Osteorix、Col I、Runx2、OCN基因表达分别上调52%、14%、50%、18%、70%、186%;Lf修复组上述基因分别上调28%、3%、50%、14%、17%、52%;三唑酮组上述基因分别下调24%、42%、50%、57%、50%、12%。Lf组成骨分化主要基因的上调比例大于Lf修复组。
 
  9 成脂诱导21 d后成脂分化基因的表达
 
  结果显示,与空白对照组比较,Lf处理后都下调了成脂分化中关键基因的表达水平,Lf组PPAR-gamma、LPL、FABP4基因分别下调23%、26%、10%;Lf修复组上述基因分别下调4%、12%、0.5%;三唑酮组上述基因分别上调8%、25%、21%。
 
  讨    论
 
  本研究选择BMSCs作为细胞模型研究三唑酮对细胞增殖分化损伤及Lf对此损伤的修复作用,选用6 个三唑酮质量浓度梯度(0.01、0.1、1、5、10、20 μg/mL)作用于BMSCs,暴露时间1 d时,最高质量浓度(20 μg/mL)三唑酮能对BMSCs造成损伤,其余较低质量浓度三唑酮会不同程度促进BMSCs增殖;当暴露时间延长至3、5、7 d时,不同质量浓度的三唑酮均能对BMSCs造成显着的损伤,细胞存活率随着暴露时间显着降低,说明三唑酮在所选剂量和时间范围内可抑制BMSCs增殖活性,对BMSCs具有损伤作用。三唑酮细胞毒性作用随暴露时间的逐渐增强。
 
  Lf可能对这种损伤具有修复作用,所以选用6 个Lf质量浓度梯度(10、20、50、100、150、200 μg/mL)作用于BMSCs后计算细胞存活率,结果表明,Lf对BMSCs无毒性作用且能促进BMSCs的增殖,其中100 μg/mL的Lf作用最显着。分析Lf作用于BMSCs损伤模型后的细胞存活率、ALP质量浓度、OCN质量浓度、茜素红染色、油红O染色和定向分化基因表达变化,结果表明:三唑酮损伤BMSCs后,细胞存活率显着降低,细胞ALP、OCN质量浓度显着降低,矿化结节形成极少,脂滴数量增多,成骨分化相关基因的相对表达显着降低,成脂分化相关基因的相对表达显着增加。而100 μg/mL的Lf就能够提高损伤BMSCs的细胞存活率,增加细胞ALP、OCN水平,增加细胞的矿化结节,减少脂滴的生成,增加成骨分化相关基因的相对表达,减少成脂分化相关基因的相对表达。
 
  综上所述,Lf能够促进骨髓间充质干细胞增殖,使BMSCs向成骨方向进行分化,更好地促进新骨形成,也对三唑酮所诱导的骨髓间充质干细胞损伤具有修复。本研究可以为今后三唑酮残留对BMSCs定向分化的影响提供一定的理论依据,也为Lf调控个体生长发育提供新的理论参考,对于三唑酮在体内的代谢作用机制还有待进一步研究。
 
 
[ 检测应用搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
0条 [查看全部]  相关评论

 
推荐图文
推荐检测应用
点击排行
  

鲁公网安备 37060202000213号