LPS激活TLR4抑制BMP9诱导iMEFs成骨分化

基础医学与临床 ›› 2017, Vol. 37 ›› Issue (1): 25-31.

LPS激活TLR4抑制BMP9诱导iMEFs成骨分化

郭杨柳¹,陈思成²,李亚¹,范梦恬¹,孙艳婷¹,李汪¹,施琼¹

1. 重庆医科大学临床检验诊断学教育部重点实验室
2. 新乡医学院

收稿日期:2016-08-25 修回日期:2016-09-23 出版日期:2017-01-05 发布日期:2016-12-30
通讯作者: 施琼 E-mail:anniesq878@aliyun.com
基金资助:
国家自然科学基金面上项目;教育部博士点基金;重庆市教育委员会科学技术研究项目;重庆市渝中区科委基金

TLR4 activation with LPS inhibits BMP9-induced osteogenic differentiation of immortalized mouse embryonic fibroblasts

Received:2016-08-25 Revised:2016-09-23 Online:2017-01-05 Published:2016-12-30
Supported by:
the National Natural Science Foundation of China

摘要/Abstract

摘要： 目的研究脂多糖（ lipopolysaccharide，LPS）激活的Toll样受体4（Toll-like receptor 4，TLR4）信号对骨形态发生蛋白9（bone morphogenetic proteins 9，BMP9）诱导永生化小鼠胚胎成纤维细胞(immortalized mouse embryonic fibroblasts，iMEFs)成骨分化的影响。方法细胞免疫荧光检测TLR4/NF-κB信号通路的激活；LPS，BAY11-7082和BMP9处理iMEFs，ALP染色和活性检测iMEFs早期成骨分化能力；茜素红S染色检测晚期成骨分化能力；半定量PCR和Western blot检测晚期成骨基因OCN和OPN表达；Western blot 检测Smad1/5/8磷酸化水平；半定量PCR和Western blot检测成骨关键转录因子Runx2和Dlx5的表达。结果 LPS成功激活TLR4/NF-κB信号通路；LPS抑制BMP9诱导的ALP染色和活性（P<0.01）、钙盐沉积、OCN的mRNA和蛋白质表达（P<0.05）、OPN的mRNA（P<0.01）和蛋白质（P<0.05）表达、Smad1/5/8信号通路激活（P<0.01）、Runx2的mRNA和蛋白质（P<0.05）、Dlx5的mRNA（P<0.01）和蛋白质（P<0.05）表达，BAY11-7082可以部分逆转LPS的抑制作用（P<0.05）。结论 LPS激活TLR4可以通过NF-κB信号通路抑制BMP9诱导的iMEFs成骨分化。

关键词: TLR4, 骨形态发生蛋白9, iMEFs, 成骨分化

Abstract: Objective To study the effect of TLR4 activation with LPS on BMP9-induced osteogenic differentiation of immortalized mouse embryonic fibroblasts(iMEFs). Methods The activation of TLR4/NF-κB signaling pathway was detected by ICC.iMEFs were treated with LPS,BAY11-7082,Adnovirus GFP and BMP9. The early osteogenic differentiation capability ofiMEFs was detected by ALP staining and quantitative assay. The later osteogenic differentiation capability was detected by alizarin red S staining. The expression of later osteogenic differentiation marker gene OCNand OPNwere detected by PCR and Western blot. The change of p-Smad1/5/8 was detected by Western blot. The expression of Runx2and Dlx5 were detected by PCR and Western blot. Results LPS can stimulate TLR4/NF-κB signaling pathway effectively. TLR4 activation inhibited BMP9-induced osteogenic differentiation. BMP9-induced osteogenic differentiation related gene and Smad1/5/8 signaling activation were inhibited by TLR4 activation. The inhibition effect could be partly reversed by BAY11-7082(P<0.05).Conclusions TLR4 activation with LPS can inhibit BMP9-induced osteogenic differentiation of iMEFs cellsvia NF-κB signaling pathway.

Key words: TLR4, BMP9, iMEFs , osteogenic differentiation

中图分类号:

Q254

郭杨柳陈思成李亚范梦恬孙艳婷李汪施琼. LPS激活TLR4抑制BMP9诱导iMEFs成骨分化[J]. 基础医学与临床, 2017, 37(1): 25-31.

[1]	孟德权, 秦欣, 陈玲, 覃军. 白术多糖抑制重症肺炎模型大鼠的炎性反应[J]. 基础医学与临床, 2024, 44(9): 1263-1268.
[2]	张亮亮, 赵程锦, 周煜虎, 曹博, 段明明, 冯阳阳. LncRNA FGD5-AS1调节miR-93-5p/BMP2轴促进人骨髓间充质干细胞成骨分化[J]. 基础医学与临床, 2023, 43(8): 1179-1185.
[3]	王琼, 董倩兰, 朱燕亭, 金刚, 张琳萍. 桔梗皂苷D减轻大鼠肾缺血/再灌注损伤[J]. 基础医学与临床, 2023, 43(8): 1222-1228.
[4]	孙梦奎, 李守林. 绿原酸抑制TGF-β1诱导的人肾小管上皮细胞系HK-2纤维化因子表达[J]. 基础医学与临床, 2021, 41(12): 1774-1779.
[5]	周家旺, 陆国海, 李晓林. BMP9通过Orai1途径促进小鼠骨髓间充质干细胞骨向分化[J]. 基础医学与临床, 2021, 41(10): 1470-1475.
[6]	张平, 袁晓慧, 黄华坤, 杨春梅, 张露露, 罗小辑, 罗进勇. 过表达SHOX2对BMP9诱导的小鼠间充质干细胞系C3H10T1/2成骨分化的影响[J]. 基础医学与临床, 2021, 41(1): 1-7.
[7]	周杨周苗. 外泌体在骨再生领域的应用进展[J]. 基础医学与临床, 2019, 39(8): 1196-1199.
[8]	吕凤香康权仇超董姿杏罗庆. DLX1联合BMP9促进人骨肉瘤细胞向成骨分化[J]. 基础医学与临床, 2017, 37(6): 768-774.
[9]	赵刚刘微微高伟玮马洁. 3种组织来源的间充质干细胞体外成骨能力的比较[J]. 基础医学与临床, 2017, 37(10): 1417-1423.
[10]	李宝林施琼邓正华温先勇彭瑛唐敏刘靳波. 过表达miR-30a抑制BMP9诱导C2C12细胞的成骨分化[J]. 基础医学与临床, 2016, 36(3): 364-369.
[11]	王玉凤冯巧玲吉彩霞刘晓骅罗进勇. Runx3敲减抑制BMP9诱导小鼠胚胎成纤维细胞iMEFs向成骨分化[J]. 基础医学与临床, 2016, 36(2): 173-178.
[12]	谭亮王小娇肖炜. 欧前胡素通过提高自噬水平缓解大鼠雌激素缺乏性骨质疏松[J]. 基础医学与临床, 2016, 36(11): 1542-1547.
[13]	刘雨东王美霞邓跃林罗建峰柴华李杨柳孙新. 栀子苷减轻幼年哮喘小鼠气道炎性反应并下调TLR4/NF-κB活性[J]. 基础医学与临床, 2016, 36(10): 1417-1421.
[14]	李丽董谦冯巧灵王玉凤何通川罗进勇. Shh促进BMP9诱导的小鼠间充质干细胞C3H10T1/2的成骨分化???[J]. 基础医学与临床, 2014, 34(12): 1629-1634.
[15]	宋涛赵艳芳刘跃亮徐静王文娟罗进勇. bFGF2抑制BMP9诱导小鼠间充质干细胞C3H10T1/2向成骨细胞分化[J]. 基础医学与临床, 2013, 33(9): 1141-1145.