Isopsoralen Induces Differentiation of Prechondrogenic ATDC5 Cells via Activation of MAP Kinases and BMP-2 Signaling Pathways.
Isopsoralen Induces Differentiation of Prechondrogenic ATDC5 Cells via Activation of MAP Kinases and BMP-2 Signaling Pathways.
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DOI：
10.4062/biomolther.2012.20.3.299
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发表时间：
2012-05
影响因子：
3.7
通讯作者：
Soh Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li L;Eun JS;Nepal M;Ryu JH;Cho HK;Choi BY;Soh Y
软骨内骨形成是间充质细胞凝结成软骨细胞并最终形成新骨的过程。软骨分化和肥大过程对于骨形成至关重要，因此受到许多因素的调节。在这项研究中，我们的目的是确定调节软骨形成的新因素。我们研究了异补骨脂素在克隆小鼠软骨形成 ATDC5 细胞诱导软骨形成分化中的可能作用。异补骨脂素治疗以剂量依赖性方式刺激软骨结节的积累。此外，用异补骨脂素处理的 ATDC5 细胞比对照细胞用阿尔新蓝染色更强烈，表明异补骨脂素增加了基质蛋白聚糖的合成。类似地，与对照细胞相比，异补骨脂素显着诱导碱性磷酸酶活性的激活。异补骨脂素以时间依赖性方式增强软骨形成标记基因的表达，例如胶原蛋白 II、胶原蛋白 X、OCN、Smad4 和 Sox9。此外，异补骨脂素诱导细胞外信号调节激酶 (ERK) 和 p38 MAP 激酶的激活，但不诱导 c-jun N 末端激酶 (JNK) 的激活。异补骨脂素以时间依赖性方式显着增强 BMP-2 的蛋白表达。 PD98059 和 SB 203580 分别是 ERK 和 p38 MAPK 的抑制剂，可减少用异补骨脂素处理的染色细胞的数量。综上所述，这些结果表明异补骨脂素通过 BMP-2 或 MAPK 信号通路介导软骨调节作用，因此可能是骨生长障碍的治疗剂。
Endochondral bone formation is the process by which mesenchymal cells condense to become chondrocytes, which ultimately form new bone. The process of chondrogenic differentiation and hypertrophy is critical for bone formation and as such is regulated by many factors. In this study, we aimed to indentify novel factors that regulate chondrogenesis. We investigated the possible role of isopsoralen in induction of chondrogenic differentiation in clonal mouse chondrogenic ATDC5 cells. Isopsoralen treatment stimulated the accumulation of cartilage nodules in a dose-dependent manner. Further, ATDC5 cells treated with isopsoralen were stained more intensely with Alcian blue than control cells, suggesting that isopsoralen increases the synthesis of matrix proteoglycans. Similarly, isopsoralen markedly induced the activation of alkaline phosphatase activity compared with control cells. Isopsoralen enhanced the expressions of chondrogenic marker genes such as collagen II, collagen X, OCN, Smad4 and Sox9 in a time-dependent manner. Furthermore, isopsoralen induced the activation of extracellular signal-regulated kinase (ERK) and p38 MAP kinase, but not that of c-jun N-terminal kinase (JNK). Isopsoralen significantly enhanced the protein expression of BMP-2 in a time-dependent manner. PD98059 and SB 203580, inhibitors of ERK and p38 MAPK, respectively, decreased the number of stained cells treated with isopsoralen. Taken together, these results suggest that isopsoralen mediates a chondromodulating effect by BMP-2 or MAPK signaling pathways, and is therefore a possible therapeutic agent for bone growth disorders.
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