Mater Sci Eng C Mater Biol Appl：肿瘤坏死因子α参与类固醇相关的股骨头坏死
2019-01-08 MedSci MedSci原创
股骨头坏死（ONFH）病因和病理学机制尚未完全阐明。作为参与全身性炎症的细胞因子，研究已显示肿瘤坏死因子α（TNFα）参与ONFH的发病机理。然而，TNFα在ONFH中的作用尚不清楚。在本研究中，我们研究了TNFα对大鼠骨髓间充质干细胞（rMSCs）增殖，血管生成和成骨分化的影响及其机制。手术分离股骨组织。提取总RNA和蛋白质后，我们通过ELISA评估TNFα含量，通过定量实时PCR和蛋白质印迹评
股骨头坏死（ONFH）病因和病理学机制尚未完全阐明。作为参与全身性炎症的细胞因子，研究已显示肿瘤坏死因子α（TNFα）参与ONFH的发病机理。然而，TNFα在ONFH中的作用尚不清楚。在本研究中，我们研究了TNFα对大鼠骨髓间充质干细胞（rMSCs）增殖，血管生成和成骨分化的影响及其机制。
手术分离股骨组织。提取总RNA和蛋白质后，我们通过ELISA评估TNFα含量，通过定量实时PCR和蛋白质印迹评估基因的相对表达水平。此外，进行免疫组织化学染色以观察Runx2在骨样品中的表达。进行鸡胚绒毛尿囊膜（CAM）测定以观察TNFα对血管生成的影响。通过亚硫酸氢盐修饰处理基因组DNA，并通过DNA测序确定人和大鼠Runx2基因启动子的CpG岛中CpG位点的甲基化状态。通过ChIP测定检查H3K4me3和H3K27me3在Runx2启动子中的结合。 RNA-seq分析用于发现rMSCs中TNFα改变的基因和途径。
结果表明，TNFα促进细胞增殖和血管生成，同时抑制骨生成。包括DNA甲基化和组蛋白修饰在内的表观遗传调控在介导TNFα对成骨分化的影响中起重要作用。我们发现TNFα处理的rMSCs中大鼠Runx2启动子的CpG甲基化率增加，并且Runx2基因启动子中H3K27me3的占据率显著增加。坏死组织中TNFα的含量远低于正常组织。并且相关地，使用来自患有ONFH的患者的骨样品，使人Runx2启动子在坏死组织中去甲基化。此外，我们观察到TNFα抑制Wnt信号传导通路，因为通过RNA-seq分析，TNFα处理的rMSC中的多个Wnt显著降低。
总之，我们的研究表明TNFα在ONFH的发病机制中起着多种复杂的作用，包括增殖，血管生成和成骨。靶向TNFα不应被视为抑制ONFH进展的适用策略。
原始出处：
Ke D, Tarafder S, Effects of MgO, ZnO, SrO, and SiO2 in tricalcium phosphate scaffolds on in vitro gene expression and in vivo osteogenesis. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2019 Mar;96:10-19. doi: 10.1016/j.msec.2018.10.073. Epub 2018 Oct 23.
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