雷帕霉素调节自噬抑制凋亡促进骨折愈合的机制研究

摘要：目的探讨雷帕霉素调节细胞自噬抑制凋亡促进骨折愈合的机制。方法建立SD大鼠右侧股骨干骨折模型,随机分为两组:空白对照组和雷帕霉素组(1mg/kg/d)。空白对照组无特殊处理,雷帕霉素组在术后12h、24h,3d和7d腹腔注射1mg/kg的雷帕霉素。分别在造模后2w,4w和6w应用X线和MicroCT评估骨组织愈合情况,免疫荧光检测LC3-Ⅱ,免疫组化检测Beclin-1的表达水平,westernblot检测Bax、VEGF及p-mTOR,HE染色计数骨折后骨组织中成骨细胞数量来评估成骨活性。结果与对照组相比,雷帕霉素组骨折端骨组织中p-mTOR及p-mTOR/mTOR比值降低[2w(t=6.703,P=0.004;t=16.346,P=0.000)、4w(t=16.407,P=0.000;t=16.738,P=0.000)、6w(t=6.101,P=0.001;t=6.104,P=0.001)];自噬蛋白LC3-Ⅱ和Beclin-1表达明显增加[2w(t=9.509,P=0.000;t=9.962,P=0.000)、4w(t=3.868,P=0.008;t=24.490,P=0.000)、6w(t=5.071,P=0.002;t=12.454,P=0.001)];抗凋亡蛋白Bcl-2表达增加[2w(t=-9.099,P=0.000)、4w(t=-8.128,P=0.000)、6w(t=-9.497,P=0.000)];促凋亡蛋白Bax表达降低[2w(t=-4.263,P=0.005)、4w(t=-2.936,P=0.026)和6w(t=-8.343,P=0.000)];VEGF表达增加[2w(t=-5.754,P=0.001)、4w(t=-5.077,P=0.002)和6w(t=-12.200,P=0.000)],差异均具有统计学意义。X线结果显示雷帕霉素组术后2w、4w和6wGarrett评分高于对照组(t=4.371,P=0.005;t=5.166,P=0.002;t=4.243,P=0.005),micro-CT结果显示雷帕霉素组术后2w、4w和6w骨密度评分高于对照组(t=8.765,P=0.000;t=25.649,P=0.000;t=11.199,P=0.000),差异具有统计学意义。结论雷帕霉素通过诱导细胞自噬,抑制细胞凋亡促进骨折愈合。