e2能抑制人成骨样细胞MMP mRNA及蛋白质表达

中国医学论坛报2000年4月27日26卷16期总第710期

伍贤平彭健

关键词：17β－雌二醇(E2) 骨质疏松 MMP mRNA 蛋白质

本报讯最近，湖南医科大学附属第二医院代谢内分泌研究所博士罗湘杭，在导师廖二元教授等指导下，受国家“九五”攻关项目资助研究，发现17β－雌二醇(E2)能抑制人成骨样细胞基质金属蛋白酶(MMP)信使核糖核酸(mRNA)及蛋白质的表达，且抑制程度与E2的浓度呈剂量依赖关系。

绝经后骨质疏松(OP)的基本病因是雌激素缺乏，由成骨细胞和破骨细胞分泌的骨组织MMP及其抑制剂(TIMP)的平衡状况调控着肌基质的降解与骨丢失。MMP是由多种锌离子依赖性酶组成的酶系家族(MMP－1～9)，其中MMP－1是启动骨吸收的关键因子，它与MMP－8先将骨I型胶原降解为1/4和3/4长的片段，然后再由MMP－2和MMP－9进一步降解；而MMP－3则降解骨连接素。TIMP通常与MMP酶原或与活性MMP结合进而抑制其功能。人成骨样MG－63细胞具有成骨细胞的表型特征。为了解雌激素缺乏与绝经后OP发病机制的关系，罗湘杭等研究了E2对人成骨样MG－63细胞表达MMP与TIMP的影响。

他们采用美国组织培养库(ATCC)的人成骨样MG－63细胞株，分别取培养第1、3、5、7、9、11、13、19和24天的细胞抽提总RNA进行RT－PCR，测MMP mRNA和TIMP mRNA的表达。或培养至8天分别用

10^－6、10^－8和10^－10mol/L浓度和E2干预48小时，收集培养细胞提取总RNA，用RT－PCR扩增检测MMP－1、2、3、8、9及TIMP－1、2的mRNA；收集培养液用ELISA分别测定MMP－1、2、3、8、9和TIMP－1、2的含量，用Western杂交检测MMP－1、2、3、9和TIMP－2蛋白质的表达；用SDS－PAGE电泳做明胶酶谱分析。

结果显示，MG－63在24天培养的各时间点均表达MMP－2、TIMP－1和TIMP－2 mRNA；MMP－1 mRNA至第5天才开始表达；其余待测MMP均不表达。RT－PCR结果表明，10－8～10－6mol/L浓度的E2可抑制MMP－1 mRNA的表达，对TIMP－1 mRNA无影响。ELISA结果显示，MG－63细胞分泌的MMP－1，对照组(未用E2干预组)为81.3±17.1ng/ml，分别用10^－10、10^－8和10^－6mol/L e2干预组的MMP－1分别为51.4±14.9、30.2±9.0和22.6±6.2ng/ml，与对照组比较，E2各干预组MMP－1的分泌量均显著下降(P＜0.05和0.001)，并呈剂量依赖性；E2对MMP－2、TIMP－1和TIMP－2的分泌无影响。Western杂交结果显示，各组MMP－1的电泳区带出现在57kDa，MMP－2出现在72kDa，其中10^－6mol/L e2干预的MMP－1电泳区带强度减弱。Western杂交与ELISA测定结果一致，均提示E2可抑制人成骨样细胞的MMP－1 mRNA及蛋白质的表达。

E2抑制成骨样细胞MMP－1表达的事实说明，绝经后雌激素减少，减弱了其对MMP－1的抑制作用，至MMP－1表达增加，启动骨吸收的信号增强，加速了骨基质的降解和骨量丢失，最终导致OP。而绝经后予以雌激素预防治疗可减少骨吸收及骨基质的降解，减少骨量丢失。他们的这一研究结果将发表在《中华内科杂志》上。