ERK1/2对软骨细胞的终末期分化的调节作用研究

【作者】 陈志军； 范顺武； 张建锋； 赵兴； 刘超；

【机构】 浙江大学医学院附属邵逸夫医院骨科；

【摘要】 目的:在软骨内成骨过程中,生长板的软骨细胞经历增值、肥大及凋亡,在凋亡前经历终末期分化。我们既往研究了ERK1/2对软骨细胞的增值及早期分化的作用。本研究主要研究ERK1/2对软骨细胞终末期分化的调节作用。方法:我们建立选择性基因敲除小鼠模型Osx-Cre;ERK1-/-;ERK2flox/flox mice(cKO_osx)。在此模型中,ERK1/2在肥大软骨细胞中缺失。对不同年龄组小鼠的骨组织标本进行福尔马林固定,石蜡块包埋并切片,然后行常规组织HE染色,免疫组合及原位杂交。显微镜下分离E15.5的整个胫骨,试剂盒提取mRNA,行实时定量PCR分析不同的软骨标记物。体外进行兔子软骨肉瘤细胞（RCS）培养,行暂时转染试验,双荧光素酶报告基因系统检测荧光素酶活性。结果:cKO_osx小鼠出生时大致正常,但到3周的时候长骨明显变短。胫骨组织学切片显示生长板的肥大软骨细胞层明显扩张。原位杂交及实时定量PCR都证实软骨细胞终末期分化标志Mmp13和Osteopontin表达明显下降,提示软骨细胞终末期分化异常。另外,我们发现转录因子Egr1和Egr2在生长板中的表达也显著下降,并且免疫组化的结果显示Egr1/2仅表达于肥大细胞层的最远端,即终末期肥大细胞区域。RCS的暂时性转染试验显示,共转染Egr1,Egr2或者活性突变型MEK1,均可增加Osteopontin启动子转录活性,但共转染Egr1/2的抑制因子Nab2,明显降低MEK1对于Osteopontin启动子转录活性的影响。结论:MEK1-ERK1/2通路控制软骨内成骨过程中的软骨细胞的终末期分化,此过程可能通过转录因子Egr1/2起作用。更多还原