rhBMP-2对大鼠成骨细胞PKA的作用研究

葛 成, 孙海燕, 李齐宏, 于开涛, 舒 瑶, 刘宝林, 杨连甲

实验研究

rhBMP-2对大鼠成骨细胞PKA的作用研究

葛 成, 孙海燕, 李齐宏, 于开涛, 舒 瑶, 刘宝林, 杨连甲

目的 探讨rhBMP-2对大鼠成骨细胞PKA的影响。方法 首先，分别以rhBMP-2(200 μg/L)、PKI-rhBMP-2(1 mg/L的PKI预刺激30 min后加rhBMP-2)干预大鼠成骨细胞0、10、30、60 min，检测PKA的活性；然后，检测在200 μg/L的rhBMP-2分别作用10、20、30 min后，大鼠成骨细胞的cAMP浓度；再通过RT-PCR方法，检测rhBMP-2分别作用0(con)、30、60 min后，细胞内PKAα及PKAβ mRNA。结果 rhBMP-2干预成骨细胞30、60 min后，PKA活性升高(P<0.05)，PKI预刺激30min后，细胞PKA活性显著降低(P<0.01)，rhBMP-2使已经降低的PKA活性逐渐升高，尤其是在加入rhBMP-2 60min后(P<0.01)。rhBMP-2干预成骨细胞10、20、30min后，细胞内的cAMP浓度无明显变化(P>0.05)。rhBMP-2对成骨细胞PKAα及PKAβmRNA的影响很小，在60min之内，无显著变化(P>0.05)。 结论rhBMP-2可以直接或者通过cAMP以外的某个途径，促进体外培养的大鼠成骨细胞内PKA的活性，对PKA的合成代谢在短期内(60min内)无明显影响。

骨形态发生蛋白; 蛋白激酶A; 成骨细胞; 信号通路

骨组织形成是一个受很多局部因子精细调控的渐进发展过程，在这些局部因子中，骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein, BMP)是对成骨细胞调节最有效的因子之一。BMP属于外分泌型信号分子，是TGF-beta超家族成员，有很强的促成骨能力[1]。有学者观察到BMP引起的细胞功能表现与广泛存在于动物细胞内的环磷酸腺苷依赖的蛋白激酶(cAMP-dependent protein kinase, PKA)信号途径有一定的关联，PKA的活化是骨形成和BMP诱导的成骨细胞分化不可缺少的一环[2-4]。Nakao等[5]发现，cAMP-PKA信号通路的活化，对BMP诱导成骨活性有明显的增强作用。葛成等[6-7]实验发现，重组人骨形态发生蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein-2, rhBMP-2)能促进成骨细胞表达更多活化状态的PKA。这些结果提示，BMP信号途径与PKA信号途径之间，存在一定的关联作用。本实验拟观察rhBMP-2对大鼠成骨细胞内PKA的活性是否有直接的影响， rhBMP-2是通过使成骨细胞内产生大量的PKA特异性激活物cAMP来完成对PKA的活化，还是促进成骨细胞内PKA酶本身的转录和翻译。自……