骨蚀宁激活PI3K/Akt/Bad信号通路抑制地塞米松诱导的骨髓间充质干细胞凋亡机制

储诚煜; 朱磊; 梁龙; 王峰; 余雪健; 梁文武

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20241904

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骨蚀宁激活PI3K/Akt/Bad信号通路抑制地塞米松诱导的骨髓间充质干细胞凋亡机制

药理 | 更新时间：2025-01-24

- 骨蚀宁激活PI3K/Akt/Bad信号通路抑制地塞米松诱导的骨髓间充质干细胞凋亡机制
  增强出版
- Mechanism of Gushining Granules in Attenuating Dexamethasone-induced Apoptosis of Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells via Activating PI3K/Akt/Bad Signalling Pathway
- 中国实验方剂学杂志 2025年31卷第5期页码：115-122
- 作者机构：
  
  1.安徽中医药大学第一附属医院，合肥 230031
  2.安徽中医药大学第一临床医学院，合肥 230031
- 作者简介：
  
  储诚煜，主任医师，硕士生导师，从事骨关节科临床与基础研究，E-mail：ccy1806@sina.com
  梁文武，主任医师，硕士生导师，从事骨关节科临床与基础研究，E-mail：13956951721@163.com
- 基金信息：
  
  安徽省高校自然科学研究基金重大项目(2024AH040158);安徽省第一届卫生健康骨干人才项目(皖卫函［2022］392号);安徽省王峰名中医工作室(中发展［2022］5号)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20241904
  中图分类号： R285;R289;R274
- 收稿：2024-09-24，
  
  录用：2024-12-03，
  
  网络首发：2024-12-10，
  
  纸质出版：2025-03-05
- 稿件说明：
移动端阅览
储诚煜,朱磊,梁龙等.骨蚀宁激活PI3K/Akt/Bad信号通路抑制地塞米松诱导的骨髓间充质干细胞凋亡机制[J].中国实验方剂学杂志,2025,31(05):115-122.

CHU Chengyu,ZHU Lei,LIANG Long,et al.Mechanism of Gushining Granules in Attenuating Dexamethasone-induced Apoptosis of Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells via Activating PI3K/Akt/Bad Signalling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2025,31(05):115-122.
储诚煜,朱磊,梁龙等.骨蚀宁激活PI3K/Akt/Bad信号通路抑制地塞米松诱导的骨髓间充质干细胞凋亡机制[J].中国实验方剂学杂志,2025,31(05):115-122. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20241904.

CHU Chengyu,ZHU Lei,LIANG Long,et al.Mechanism of Gushining Granules in Attenuating Dexamethasone-induced Apoptosis of Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells via Activating PI3K/Akt/Bad Signalling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2025,31(05):115-122. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20241904.

摘要

目的

采用地塞米松（DEX）处理骨髓间充质干细胞（BMSCs）建立激素性股骨头坏死（SANFH）细胞模型，证明骨蚀宁颗粒（GSN）通过激活磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/B细胞淋巴瘤-2基因相关启动子（PI3K/Akt/Bad）信号通路发挥改善作用。

方法

采用SD大鼠按照0.9 g·kg

-1

剂量灌胃制备GSN含药血清，同时采用细胞增殖与活性检测（CCK-8）筛选确定最佳给药剂量及作用时间。培养骨髓间充质干细胞（BMSCs）分别用1×10

-6

mol·L

-1

地塞米松、10% GSN含药血清及PI3K/Akt信号通路抑制剂LY294002处理24 h进行SANFH细胞建模及分组处理。通过细胞增殖与活力检测（CCK-8）及5-乙炔基-2′-脱氧尿苷（EdU）染色试剂盒检测细胞活力及增殖；采用流式细胞术检测细胞凋亡情况；采用碱性磷酸酶（ALP）试剂盒检测ALP表达；采用蛋白免疫印迹法（Western blot）及实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测PI3K/Akt/Bad信号通路及凋亡相关蛋白B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）、Bcl-2相关X蛋白（Bax）、骨钙素（OCN）和Ⅰ型胶原（CollagenⅠ）蛋白和mRNA表达。

结果

CCK-8试剂盒检测确定含药血清最佳作用剂量为10%，作用时间为48 h；建模分组处理各组细胞后，检测结果表明，与空白组比较，SANFH模型组细胞活力、细胞增殖、ALP表达量及PI3K、Akt、Bad、Bcl-2、OCN和CollagenⅠ蛋白和mRNA水平均明显降低，Bax指标核酸及蛋白水平及流式检测细胞凋亡率明显升高（

0.05，

0.01）。GSN含药血清处理后，细胞活力、细胞增殖、ALP表达量及PI3K、Akt、Bad、Bcl-2、OCN和CollagenⅠ核酸及蛋白水平均明显升高，Bax指标核酸及蛋白水平流式检测细胞凋亡率明显降低（

0.05，

0.01）；与GSN含药血清组比较，采用抑制剂LY294002和GSN含药血清同时处理逆转了GSN改善效果，即细胞活力、细胞增殖、ALP表达量及PI3K、Akt、Bad、Bcl-2、OCN和CollagenⅠ核酸及蛋白水平均明显降低，Bax指标核酸及蛋白水平及流式检测细胞凋亡率明显升高（

0.05，

0.01）。

结论

GSN通过激活PI3K/Akt/Bad信号通路来拮抗地塞米松诱导的人BMSCs凋亡，为骨蚀宁颗粒临床治疗SANFH提供科学理论依据。

Abstract

Objective

To establish steroid-induced osteonecrosis of the femoral head （SANFH） cell model by using dexamethasone （DEX）-induced bone marrow mesenchymal stem cells （BMSCs） and demonstrate that Gushing Granules （GSNs） exert an improving effect by activating the phosphatidylinositol-3-kinase/protein kinase B/B-lymphoma-2 gene related promoter （PI3K/Akt/Bad） signalling pathway.

Methods

Firstly， SD rats were orally administered with drugs at a dose of 0.9 g·kg

-1

to prepare GSN-containing serum， and CCK-8 screening was used to determine the optimal dosage and duration of action. Then， BMSCs were cultured and treated with 1×10

-6

mol·L

-1

DEX， 10% GSN-containing serum， and inhibitor LY294002 of PI3K/Akt signalling pathway for 24 hours to model and group SANFH cells. Cell viability and proliferation were detected by using CCK-8 assay kit and EdU staining kit. F

low cytometry was used to detect cell apoptosis. An alkaline phosphatase （ALP） assay kit was employed to detect ALP expression. In order to detect the PI3K/Akt/Bad signalling pathway and protein and mRNA expression of apoptosis-related proteins such as apoptosis regulatory factors B-cell lymphoma-2 gene （Bcl-2）， and Bcl-2-associated X protein （Bax）， osteocalcin （OCN）， and Collagen Ⅰ， we used Western blot and Real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction （Real-time PCR）.

Results

The CCK-8 assay kit determined that the optimal dosage for GSN-containing serum is 10%， and the duration of action is 48 hours. After modelling and grouping the cells in each group， the detection results showed that the SANFH model group had significantly lower cell viability， cell proliferation， and ALP expression， as well as protein and mRNA expressions of PI3K， Akt， Bad， Bcl-2， OCN， and Collagen I compared to the blank group. The nucleic acid and protein levels of the Bax index and the cell apoptosis rate detected by flow cytometry significantly increased （

0.05，

0.01）. After treatment with GSN-containing serum， cell viability， cell proliferation， and ALP expression， as well as expressions of PI3K， Akt， Bad， Bcl-2， OCN， and Collagen Ⅰ nucleic acids and proteins were significantly increased， while the nucleic acid and protein levels of the Bax index and the cell apoptosis rate detected by flow cytometry significantly decreased（

0.05，

0.01）. Compared with the GSN drug-containing serum group， the simultaneous treatment with the inhibitor LY294002 and GSN drug-containing serum reversed the improvement effect of GSN. Specifically， the cell viability， cell proliferation， ALP expression， and the nucleic acid and protein levels of PI3K， Akt， Bad， Bcl-2， OCN， and Collagen Ⅰ were all significantly decreased， while the nucleic acid and protein levels of the Bax index and the cell apoptosis rate detected by flow cytomet

ry were significantly increased （

0.05，

0.01）.

Conclusion

GSNs antagonize DEX-induced apoptosis of BMSCs by activating the PI3K/Akt/Bad signalling pathway， providing a scientific theoretical basis for the clinical treatment of SANFH with GSNs.

关键词

Keywords

references

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