低浓度辛伐他汀通过激活Wnt/β-catenin信号通路促进人乳牙脱落干细胞成骨与血管生成耦联及其在功能骨再生中的应用

《Journal of Translational Medicine》：Coordinated effect of simvastatin-induced osteogenesis and angiogenesis mediated by Wnt/β-catenin signaling pathway on vascularized bone tissue formation

　　

摘要

背景

作为典型的降脂药物，辛伐他汀近期在调节骨形成和新血管生成方面显示出潜力。然而，其在功能骨再生过程中成骨与血管生成耦联中的具体作用尚不清楚。本研究旨在探讨辛伐他汀对人乳牙脱落干细胞（SHED）成骨分化和血管生成调节的影响，并阐明其潜在的分子机制。

方法

从龋齿健康的人乳牙中分离SHED。采用CCK-8、Transwell、伤口愈合和Annexin V-FITC/PI双染实验评估辛伐他汀对细胞增殖、迁移和凋亡的浓度依赖性效应。通过碱性磷酸酶（ALP）活性、ALP染色、茜素红S染色、qRT-PCR和Western blotting评估成骨分化。利用SHED-人脐静脉内皮细胞（HUVEC）共培养体系检测血管生成调节活性。检测与Wnt/β-catenin信号通路相关的标志物，并采用Dickkopf相关蛋白-1（DKK-1）确定其在观察到的效应中的作用。制备负载辛伐他汀和SHED的多孔羟基磷灰石（HAP）支架，并皮下移植至裸鼠，通过组织学染色评估辛伐他汀在体内对成骨和血管生成的影响。

结果

低浓度辛伐他汀（≤1 μM）增强了SHED的迁移能力，且未对细胞活力产生不利影响。在此浓度范围内，0.1 μM辛伐他汀显著上调SHED中成骨基因的表达，伴随ALP活性和基质矿化的增加。辛伐他汀还提高了SHED中血管生成调节因子的表达，通过SHED与HUVEC之间的旁分泌作用促进HUVEC形成更广泛的网状结构。此外，Wnt/β-catenin信号通路被激活，且DKK-1抑制可逆转辛伐他汀的成骨和血管生成效应。裸鼠皮下移植实验证实辛伐他汀促进了体内血管化骨形成，成骨和血管生成相关因子的表达增强。

结论

低浓度辛伐他汀促进了成骨和血管生成，SHED中Wnt/β-catenin信号通路的激活被认为是一种参与机制，突显了辛伐他汀在功能骨再生过程中支持血管化类骨组织形成方面的潜在作用。

图文摘要

背景

作为典型的降脂药物，辛伐他汀近期在调节骨形成和新血管生成方面显示出潜力。然而，其在功能骨再生过程中成骨与血管生成耦联中的具体作用尚不清楚。本研究旨在探讨辛伐他汀对人乳牙脱落干细胞（SHED）成骨分化和血管生成调节的影响，并阐明其潜在的分子机制。

方法

从龋齿健康的人乳牙中分离SHED。采用CCK-8、Transwell、伤口愈合和Annexin V-FITC/PI双染实验评估辛伐他汀对细胞增殖、迁移和凋亡的浓度依赖性效应。通过碱性磷酸酶（ALP）活性、ALP染色、茜素红S染色、qRT-PCR和Western blotting评估成骨分化。利用SHED-人脐静脉内皮细胞（HUVEC）共培养体系检测血管生成调节活性。检测与Wnt/β-catenin信号通路相关的标志物，并采用Dickkopf相关蛋白-1（DKK-1）确定其在观察到的效应中的作用。制备负载辛伐他汀和SHED的多孔羟基磷灰石（HAP）支架，并皮下移植至裸鼠，通过组织学染色评估辛伐他汀在体内对成骨和血管生成的影响。

结果

低浓度辛伐他汀（≤1 μM）增强了SHED的迁移能力，且未对细胞活力产生不利影响。在此浓度范围内，0.1 μM辛伐他汀显著上调SHED中成骨基因的表达，伴随ALP活性和基质矿化的增加。辛伐他汀还提高了SHED中血管生成调节因子的表达，通过SHED与HUVEC之间的旁分泌作用促进HUVEC形成更广泛的网状结构。此外，Wnt/β-catenin信号通路被激活，且DKK-1抑制可逆转辛伐他汀的成骨和血管生成效应。裸鼠皮下移植实验证实辛伐他汀促进了体内血管化骨形成，成骨和血管生成相关因子的表达增强。

结论

低浓度辛伐他汀促进了成骨和血管生成，SHED中Wnt/β-catenin信号通路的激活被认为是一种参与机制，突显了辛伐他汀在功能骨再生过程中支持血管化类骨组织形成方面的潜在作用。

图文摘要