高糖条件下小檗碱对BMSCs铁死亡及成骨分化的影响：与Nrf2/HO-1/GPX4信号通路的关联

《Scientific Reports》：Effects of berberine on ferroptosis and osteogenic differentiation of BMSCs under high-glucose conditions: association with the Nrf2/HO-1/GPX4 signaling pathway

　　

摘要

本研究旨在探讨高糖条件下BBR对大鼠骨髓间充质干细胞中铁死亡及成骨分化的影响，并分析相关分子通路的潜在作用。首先从大鼠体内分离、培养并鉴定骨髓间充质干细胞，随后利用细胞计数试剂盒-8测定BBR的最佳浓度。通过特定的生化检测试剂盒检测细胞内的铁死亡标志物，运用实时定量聚合酶链反应和西方印迹法分析与铁死亡相关的基因及蛋白的表达情况。成骨分化能力则通过碱性磷酸酶染色、碱性磷酸酶活性测定、茜素红S染色以及与成骨相关的基因的RT-qPCR检测来评估。细胞迁移能力则通过划痕愈合试验进行测定。此外，还通过RT-qPCR和西方印迹法研究了核因子红系2相关因子2（Nrf2）、血红素加氧酶-1（HO-1）和谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）信号通路在这一过程中的作用。研究结果表明，高糖环境会诱发大鼠骨髓间充质干细胞的铁死亡；而BBR可呈剂量依赖性地抑制铁死亡，同时促进成骨分化。BBR的抗铁死亡和促成骨效应与Nrf2/HO-1/GPX4信号通路的改变有关，且当联合使用特定的Nrf2抑制剂时，这些效应可部分被逆转。总之，BBR具有抑制铁死亡和促进成骨分化的作用，而这些作用都与Nrf2/HO-1/GPX4信号通路密切相关。