内源性CSE/H2S促进成骨细胞分化和骨修复

【作者】 王婧； 耿彬；

【机构】 北京大学医学部生理与病理生理学系/肥胖与代谢研究室；

【摘要】 硫化氢(Hydrogen sulfide,H2S)是继NO、CO后新的气体信号分子,其内源性产生的关键酶包括胱硫醚γ裂解酶(CSE)、胱硫醚β合酶(CBS)以及3-巯基丙酮酸转硫酶(3MPST)。近期研究发现骨髓间充质干细胞H2S可促进成骨分化。成骨细胞是否存在CSE/H2S系统及其可能的生理病理生理功能尚不清楚。我们分离培养了大鼠成骨细胞,发现其主要表达CSE蛋白。腺病毒过表达CSE可抑制成骨细胞的增殖,而促进其ALP活性和钙化结节的形成;CSE抑制剂则抑制ALP活性和钙化结节的形成。CSE过表达引起成骨分化Marker-BMP2、OPG表达增加,CSE抑制剂则减少分化Marker的表达。EMSA检测RUNX2的DNA结合活性发现,CSE增加RUNX2的DNA结合,促进其靶基因转录;敲减CSE则抑制RUNX2的靶基因转录活性。制备大鼠右后肢股骨骨折模型,行髓内固定。于骨折部位过表达CSE,1周后骨折部位成骨修复显著优于对照组,2周后骨梁形成和局部钙化率也显著优于对照组。因此,成骨细胞内源性CSE/H2S通过RUNX2促进成骨细胞分化,加速骨损伤的愈合。更多还原