目的 探讨炎症微环境作用下骨形态发生蛋白 - 细胞外信号调节激酶 5 ( Bone morphogenetic proteins -extracellular signal-regulated kinase 5,BMPs-ERK5)信号通路对人牙周膜干细胞( Human periodontal ligament stem cells,hPDLSCs)成骨分化的影响。
方法 应用组织块酶消化法分离获得原代 hPDLSCs 并进行体外培养,应用细胞免疫荧光染色鉴定 hPDLSCs。 将腺病毒载体介导的骨形态发生蛋白 2( Bone morphogenetic protein 2,BMP2)、BMP7 及 BMP9 蛋白(Ad-BMP2、Ad- BMP7 及 Ad - BMP9) 分别转染 hPDLSCs,定性和定量检测早期成骨分化指标碱性磷酸酶( Alkalinephosphorylase,ALP),茜素红染色检测晚期成骨分化指标钙盐结节沉积,qRT-PCR 检测成骨分化相关基因 mRNA 的表达。 确定 BMP9 对细胞成骨分化作用最强后,使用 Ad-BMP9 转染 hPDLSCs,检测其对 ERK5 磷酸化(p-ERK5)水平的影响,并加入 BMPs-ERK5 信号通路特异性抑制剂 BIXO2189 预处理,考察对 hPDLSCs 成骨分化的影响。 结果 早期成骨分化、成骨分化相关基因及晚期成骨分化指标均显示,Ad-BMP2、Ad-BMP7 及 Ad-BMP9 具有较强的 hPDLSCs 成骨分化作用,Ad-BMP9 促进 hPDLSCs 成骨分化的作用最强。 在 ERK5 信号通路特异性抑制剂 BIX02189 干扰下,ERK5 表达降低,Ad-BMP9 的 hPDLSCs 成骨分化作用也被抑制,且呈 BIX02189 剂量依赖性趋势。
结论 在慢性炎症微环境下,BMP9具有诱导 hPDLSCs 成骨分化的作用,ERK5 信号通路可调节 BMP9 诱导的 hPDLSCs 的成骨分化作用。