关键词:
虾青素
tRF-ValAAC
软骨细胞
细胞损伤
氧化应激
摘要:
目的:探讨虾青素调控tRF-ValAAC对骨关节炎(OA)软骨细胞生物学功能的影响及机制。方法:选取常州第二人民医院2021年12月至2023年9月行全膝关节置换术的OA患者及膝关节损伤且无OA患者各10例,胰酶消化法提取上述患者骨关节软骨细胞,分别作为OA组和无OA组;另取OA患者骨关节软骨细胞用20μmol/L虾青素处理,作为OA+AST组。OA组软骨细胞分别转染tRF-ValAAC模拟物(tRF-ValAAC-mimic)、tRF-ValAAC抑制剂(tRF-ValAAC-inhibitor),并在用20μmol/L虾青素处理过的OA软骨细胞中转染tRF-ValAAC-inhibitor。处理结束后,采用CCK-8法检测细胞增殖活性;流式细胞术检测细胞凋亡;酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测细胞中tRF-ValAAC基因的表达;Western blot实验检测氧化应激相关酶[超氧化物歧化酶1(SOD1)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)]及细胞外基质(ECM)相关蛋白[Ⅱ型胶原蛋白(COL2)、聚集蛋白聚糖(ACAN)和基质金属蛋白酶13(MMP-13)]水平。结果:与无OA组比较,OA组软骨细胞内tRF-ValAAC的基因表达显著降低(P<0.05),而应用虾青素干预可上调其表达(P<0.05)。与对照组比较,OA组软骨细胞增殖率降低、细胞凋亡率升高(P均<0.05);与OA组比较,OA+AST组软骨细胞增殖率升高、凋亡率降低(P均<0.05);转染tRF-ValAAC-mimic后,OA软骨细胞增殖率升高、凋亡率降低(P均<0.05);在用虾青素处理过的OA软骨细胞中转染tRF-ValAAC-inhibitor后,细胞增殖率升高、凋亡率降低(P均<0.05)。与对照组比较,OA组IL-6、IL-1β和TNF-α水平升高;与OA组比较,OA+AST组IL-6、IL-1β、TNF-α水平降低(P均<0.05);转染tRF-ValAAC-mimic后,OA软骨细胞IL-6、IL-1β和TNF-α水平降低(P<均0.05);在用虾青素处理过的OA软骨细胞中转染tRF-ValAAC-inhibitor后,IL-6、IL-1β和TNF-α水平升高(P均<0.05)。与对照组比较,OA组MMP-13蛋白水平升高,SOD1、GPX4、COL2、ACAN蛋白水平降低(P均<0.05);与OA组比较,OA+AST组MMP-13蛋白水平降低,SOD1、GPX4、COL2、ACAN蛋白水平升高(P均<0.05);转染tRF-ValAAC-mimic后,OA软骨细胞MMP-13水平降低,SOD1、GPX4、COL2、ACAN水平升高(P均<0.05);在用虾青素处理过的OA软骨细胞中转染tRF-ValAAC-inhibitor后,MMP-13蛋白水平升高,SOD1、GPX4、COL2、ACAN蛋白水平降低(P均<0.05)。结论:tRF-ValAAC过表达可促进OA软骨细胞增殖,抑制细胞凋亡。虾青素可能通过上调tRF-ValAAC减轻OA软骨细胞损伤,发挥对OA关节软骨细胞的保护作用。