目的體外實驗研究腺病毒介導Wnt10b基因表達與抑制對人BMSCs(human BMSCs,hBMSCs)成骨成脂分化的調控。 方法取健康成人髂骨骨髓分離培養hBMSCs,取第4代細胞并分為4組:A、B、C組分別加入Wnt10b基因表達腺病毒載體、Wnt10b基因沉默(Wnt10b-shRNA)腺病毒載體和空病毒轉染細胞,D組細胞不進行轉染作為空白對照組。各組進行成骨、成脂和無誘導培養,通過ALP染色、茜素紅染色和油紅O染色檢測Wnt10b對各組成骨成脂分化的影響,通過實時熒光定量PCR檢測成骨和成脂相關基因表達,Western blot檢測成骨和成脂相關蛋白表達,了解Wnt10b對hBMSCs成骨成脂轉錄和蛋白水平的影響。 結果成骨誘導培養后ALP染色4組均呈陽性,A組呈強陽性,B組染色最弱;茜素紅染色A組出現大量片狀融合褐色礦化結節,B組見少許點狀褐色礦化結節,C、D組出現大量點狀褐色礦化結節。成脂誘導培養后油紅O染色B、C、D組呈強陽性表現,其中B組最強;A組散在小團狀著色區,數量較其他組明顯減少。熒光定量PCR和Western blot結果示:A組成骨轉錄因子和蛋白表達高于B、C、D組,B組低于C、D組;而成脂轉錄因子和蛋白表達與成骨轉錄因子及蛋白表達情況相反。 結論Wnt10b基因高表達促進hBMSCs向成骨分化,低表達則促進成脂分化。
目的研究白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor,LIF)聯合bFGF對人BMSCs(human BMSCs,hBMSCs)增殖及分化的影響。 方法取第4代hBMSCs,根據培養條件不同分為4組:A組為對照組,加入完全培養基(含10% FBS的α-MEM)常規培養;B組加入含10 ng/mL LIF的完全培養基;C組加入含10 ng/mL bFGF的完全培養基;D組加入含10 ng/mL LIF和10 ng/mL bFGF的完全培養基。采用細胞計數試劑盒8(cell counting kit 8,CCK-8)測定各組第4代hBMSCs生長曲線;倒置相差顯微鏡觀察各組hBMSCs形態變化;流式細胞術檢測各組第8代hBMSCs表面標志CD44、CD90、CD19、CD34表達情況。 結果4組細胞生長曲線均近似S形,且細胞增殖速率表現為D組>C組>B組>A組。各組細胞形態觀察發現A組細胞較早出現衰老和分化現象;B組細胞早期形態維持較好,但增殖相對緩慢,后期出現部分衰老細胞;C組少量細胞呈神經樣細胞分化,但增殖較快;D組細胞增殖迅速,且能長期維持hBMSCs形態特征。流式細胞術檢測示,A、C組骨髓基質標志CD44、CD90表達較B、D組低;各組造血細胞標志CD19、CD34均呈陰性,組間差異不明顯。 結論LIF聯合bFGF不僅可以維持hBMSCs的多向分化潛能,而且能夠促進其快速增殖。
目的通過誘導人BMSCs(human BMSCs,hBMSCs)成軟骨分化,觀察低氧誘導因子1α(hypoxia inducible factor 1α,HIF-1α)、HIF-2α在分化過程中的表達趨勢,為闡明HIF參與調控成軟骨分化機制提供依據。 方法對已消化的懸浮hBMSCs進行離心沉淀,形成細胞微球。將細胞微球分為2組,對照組加入含2% FBS的H-DMEM培養基,成軟骨誘導組加入軟骨誘導液,于低氧(2% O2)條件下培養。培養3周后行甲苯胺藍及Ⅱ型膠原免疫組織化學染色觀察,培養1周行Western blot檢測HIF-1α、HIF-2α蛋白表達,培養1、2、3周行實時定量PCR檢測成軟骨分化關鍵轉錄因子及相關標志基因表達。 結果甲苯胺藍染色示,對照組染色細胞核整體分布稀疏,而成軟骨誘導組分布致密;成軟骨誘導組細胞外基質染色明顯較對照組深。Ⅱ型膠原免疫組織化學染色示陽性信號主要位于細胞質內;與成軟骨誘導組相比,對照組細胞核分布較稀疏且著色淺。Western blot檢測示,培養1周成軟骨誘導組HIF-1α和HIF-2α蛋白相對表達量均顯著低于對照組(t=8.345,P=0.001;t=7.683,P=0.002)。實時定量PCR檢測示,與對照組比較,成軟骨誘導組HIF-1α mRNA相對表達量在培養1周時降低、2周時顯著升高,差異均有統計學意義(P<0.05);3周時兩組比較差異無統計學意義(P>0.05)。成軟骨誘導組培養各時間點HIF-2α mRNA相對表達量均顯著低于對照組,Sox-9 mRNA相對表達量均顯著高于對照組,差異均有統計學意義(P<0.01)。培養過程中,Ⅱ型膠原及Ⅹ型膠原表達呈逐漸增加趨勢,第2、3周時兩者的mRNA相對表達量顯著高于對照組(P<0.05)。而成軟骨誘導組多聚蛋白聚糖mRNA相對表達量在各時間點均高于對照組(P<0.05)。 結論HIF-1α參與誘導hBMSCs成軟骨分化過程,但HIF-2α表達在該分化過程中受抑制。
目的探討bFGF及EGF單獨或聯合誘導人BMSCs(human BMSCs,hBMSCs)向神經細胞分化的差異以及Wnt/β-catenin信號通路在分化過程中的調控作用。方法 取鑒定后的第4代hBMSCs,根據不同誘導條件分為對照組(A組)、EGF誘導組(B組)、bFGF誘導組(C組)、EGF+bFGF誘導組(D組)以及EGF+bFGF+ Dickkopf相關蛋白1(Dickkopf-related protein 1,DKK-1)誘導組(E組)。誘導培養7 d后,采用倒置熒光相差顯微鏡觀察細胞形態,RT-PCR檢測神經細胞 [巢蛋白(Nestin)、神經元特異性烯醇化酶 (neuron-specific enolase,NSE)、微管相關蛋白 2(microtubule-associated protein 2,MAP-2)和膠質纖維酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)] 以及Wnt/β-catenin信號通路關鍵組件(β-catenin和Cyclin D1)基因水平表達變化,細胞免疫熒光染色以及Western blot檢查檢測神經細胞(Nestin、GFAP)以及Wnt/β-catenin信號通路關鍵組件 [β-catenin、磷酸化β-catenin(phosphorylation β-catenin,P-β-catenin)、細胞胞質β-catenin(Cytoplasmic β-catenin)及細胞核內β-catenin(Nuclear β-catenin)] 蛋白水平表達變化。結果 誘導培養后,與A、B組比較,C~E組細胞出現典型的神經樣細胞變化,其中D組最明顯。RT-PCR檢測示與A組比較,C~E組Nestin、NSE、MAP-2,D、E組GFAP及B組NSE基因相對表達量升高;C、D組β-catenin以及B~D組Cyclin D1基因相對表達量升高;差異均有統計學意義(P<0.05)。D組與E組比較,Nestin、NSE、MAP-2、GFAP、β-catenin、CyclinD1基因相對表達量均升高;與C組比較Nestin基因相對表達量下降,NSE、MAP-2、GFAP基因相對表達量均升高;組間差異有統計學意義(P<0.05)。細胞免疫熒光染色觀察示C~E組NSE、GFAP陽性率與A組比較均升高,D組高于C、E組,差異有統計學意義(P<0.05)。Western blot檢測示,C、D組NSE蛋白相對表達量較A組升高,D組高于C、E組;C~E組GFAP蛋白相對表達量較A組升高、D組高于E組;差異均有統計學意義(P<0.05)。C、D組與A組比較以及D組與E組比較,β-catenin、Cytoplasmic β-catenin、Nuclear β-catenin蛋白相對表達量以及β-catenin核質比均升高,P-β-catenin蛋白相對表達量下降,差異有統計學意義(P<0.05)。結論bFGF可誘導hBMSCs向神經細胞分化,而EGF無此作用,但能增強bFGF誘導作用;Wnt/β-catenin信號通路在這一過程中發揮正向調控效應。