摘要
目的:骨形成中成骨细胞和骨吸收中破骨细胞的相对平衡对于维持骨骼健康至关重要。随着年龄的增长,成骨细胞和破骨细胞之间的这种平衡被打破,导致骨质流失。正在不断开发合成代谢药物来抵消这种低骨量。重组蛋白被用作生物治疗药物,因为它相对容易大规模生产,并且通过各种表达系统具有成本效益。本研究旨在使用独特的软骨基质相关蛋白 (UCMA) 开发一种重组蛋白,该蛋白将对成骨细胞分化和矿化结节形成产生积极影响。 方法:在大肠杆菌系统中产生重组谷胱甘肽-S-转移酶(GST)-UCMA融合蛋白,并通过亲和层析纯化。将 MC3T3-E1 成骨细胞和 Osterix (Osx) 敲低稳定细胞培养 14 天,以研究在重组 GST-UCMA 蛋白存在下成骨细胞分化和结节形成。通过茜素红 S 染色和成骨细胞分化标志物骨钙素的定量 PCR 评估分化的细胞。此外,重组 GST-UCMA 蛋白存在下的细胞活力通过 3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基溴化四唑 (MTT) 测定和细胞粘附测定来确定。 结果:通过考马斯染色和蛋白质印迹分析,分别在 26 kDa 和 34 kDa 处证实了纯化的重组 GST-only 和 GST-UCMA 蛋白的分离。重组 GST-UCMA 的剂量依赖性和时间依赖性都不会影响 MC3T3-E1 细胞的活力。然而,MC3T3-E1 细胞对重组 GST-UCMA 蛋白的粘附呈剂量依赖性增加。在重组 GST-UCMA 蛋白存在下培养时,MC3T3-E1 成骨细胞和 Osxknockdown 稳定细胞均促进了成骨细胞分化和结节形成。 结论:重组 GST-UCMA 蛋白可诱导成骨分化和矿化,表明其可用作合成代谢药物以增加骨质疏松症患者的低骨量。
关键词: UCMA 蛋白、GST 融合、重组、成骨细胞、分化、矿化。
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