模拟失重下褪黑素对成骨细胞分化功能的影响

作     者：孙权 徐丽群 余亭霏 刘景春 胡泽兵 张舒 石菲 SUN Quan;XU Liqun;YU Tingfei;LIU Jingchun;HU Zebing;ZHANG Shu;SHI Fei

作者机构：空军军医大学航空航天医学系航空航天生物动力学教研室航空航天医学教育部重点实验室陕西西安710032 空军军医大学基础医学院学员五大队陕西西安710032 

出 版 物：《空军军医大学学报》 (Journal of Air Force Medical University)

年 卷 期：2025年第46卷第1期

页      面：24-31,38页

学科分类：08[工学] 082504[工学-人机与环境工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(32271227 31971171) 

主　　题：模拟失重 褪黑素 YTHDF2 成骨细胞分化 MC3T3-E1细胞 

摘      要：目的探究褪黑素(MT)在模拟失重条件下对成骨细胞分化功能的影响,并进一步探索MT对YTH N6甲基腺苷RNA结合蛋白F2(YTHDF2)的调控作用以及MT是否通过YTHDF2影响成骨细胞分化,为航天失重性骨丢失问题寻求新的干预靶点。方法利用si-YTHDF2或pEX-YTHDF2转染MC3T3-E1细胞,通过qRT-PCR和Western blotting测定MC3T3-E1细胞分化指标RUNX2、COL1A1的表达变化;利用2D回转器培养MC3T3-E1细胞,探究模拟失重下YTHDF2及成骨细胞分化基因RUNX2 mRNA和蛋白含量的变化;向MC3T3-E1细胞转染pEX-YTHDF2后2D回转48 h,通过qRT-PCR和Western blotting测定RUNX2、COL1A1的表达量;设定浓度梯度为10、50、100 nmol/L和1、100μmol/L,研究MT对成骨细胞分化功能的浓度效应;用含MT(100 nmol/L)的培养基回转培养MC3T3-E1细胞48 h,检测YTHDF2的表达变化;转染si-YTHDF2后给予MT或阴性对照,检测分化指标RUNX2、COL1A1,通过碱性磷酸酶(ALP)染色及ALP活性检测验证分化功能变化。结果转染si-YTHDF2显著抑制MC3T3-E1细胞分化,转染pEX-YTHDF2促进MC3T3-E1细胞分化(P0.05);在模拟失重下MC3T3-E1细胞的YTHDF2 mRNA和蛋白表达水平均呈现明显的低表达状态(P0.01);模拟失重下转染pEX-YTHDF2部分缓解MC3T3-E1细胞分化功能降低(P0.05);MT处理可缓解模拟失重导致的YTHDF2 mRNA和蛋白表达下降(P0.05);转染si-YTHDF2后给予MT处理,分化指标高于si-YTHDF2+DMSO组,但低于si-NC组(P0.05)。结论YTHDF2促进成骨细胞分化;模拟失重抑制YTHDF2表达且过表达YTHDF2可部分挽救模拟失重导致的成骨细胞分化抑制;MT可缓解模拟失重下YTHDF2表达降低;MT正调控成骨细胞分化能力,部分依赖于促进YTHDF2的表达。本研究首次揭示了MT/YTHDF2轴在模拟失重影响成骨细胞分化中发挥调控的作用,有望为失重性骨丢失防护提供潜在的新策略。