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目的:从Wnt/β-catenin途径探讨caveolin-1调控小鼠成骨细胞株MC3T3-E1分化成熟的机制。
方法和结果:本研究首先采用Western blotting法观察MC3T3-E1分化成熟过程不同时间点(第3,6,9,12,15,18天)caveolin-1和β-catenin蛋白的表达变化,再用RT-PCR法观察β-catenin各时间点mRNA的含量变化。发现caveolin-1和β-catenin蛋白表达均从第9天起逐渐下调,而β-catenin mRNA的表达量在各时间点无显著改变。在第9,12,15,18天分别采用糖原合酶激酶3β(GSK-3β)抑制剂LiCl(5,10mM)抑制,发现LiCl对caveolin-1表达无显著改变,但β-catenin蛋白表达在不同浓度LiCl组均高于对照组。在第3天加入有效的RNA干扰质粒pGenesil-1.1-cav-1下调caveolin-1表达后,发现β-catenin的蛋白水平随着caveolin-1的下调而降低。此外,采用pNPP法测定第6,9,12,15天细胞裂解液中的碱性磷酸酶(ALP)含量发现各处理组无显著差异；用茜素红染色分别观察第18,25,30天成骨细胞矿化结节情况却发现,不同浓度LiCl组钙化结节数量明显低于对照组,高浓度LiCl组矿化结节数明显少于低浓度组。
结论:caveolin-1可通过Wnt/β-catenin途径调节成骨细胞矿化。可能是通过下调caveolin-1蛋白即而促进β-catenin降解,最终促进成骨细胞矿化。