目的 探討體外長期培養的長白豬 BMSCs 全基因組 DNA 甲基化狀態，闡明甲基化在調節基因表達上與 BMSCs 發生轉化的關系。 方法 抽取 3 月齡長白豬脛骨近端骨髓，采用密度梯度離心法并根據細胞貼壁特性對 BMSCs 進行分離、純化、體外傳代培養。細胞惡性轉化通過細胞形態、核型分析、雙層軟瓊脂克隆形成實驗、血清依賴性實驗以及裸鼠成瘤實驗進行驗證。使用定制的家豬甲基化芯片和 Agilent 全基因組表達譜芯片，通過生物信息學分析獲得第 2 代和第 25 代 BMSCs 全基因組甲基化表達水平和 mRNA 表達譜，并進行 mRNA-甲基化的關聯分析，篩選 DNA 異常甲基化譜，同時對這些基因進行 KEGG 富集分析。 結果 長期培養的 BMSCs 逐漸表現出轉化細胞的特性：由較大的紡錘形逐漸變為小的梭形，血清依賴程度顯著降低，在雙層軟瓊脂培養基中錨著獨立生長并形成細胞集落，在裸鼠體內形成腫瘤組織。全基因表達譜芯片篩選出轉化過程中上調表達的 257 條基因和下調表達的 315 條基因，信號通路分析發現部分細胞周期相關基因表達上調，部分細胞外基質受體相互作用（ECM-receptor interaction）、黏著斑通路（focal adhesion）、肌動蛋白細胞骨架調節（regulation of actin cytoskeleton）、癌癥通路（pathways in cancer）、P53 等通路相關基因表達下調。DNA 甲基化芯片分析得到受甲基化調控的 962 條差異基因和 1 219 條受去甲基化的基因，并發現這些基因主要參與細胞代謝、增殖分化、細胞結構、炎性免疫、腫瘤發生等生物過程。聯合分析 BMSCs 轉化過程受甲基化調控的基因，發現 35 個基因的甲基化改變與表達變化方向相反（相關系數 r=–0.686，P=0.000），其中 21 個基因啟動子區甲基化程度升高而基因表達下降，14 個基因啟動子區甲基化程度下降而基因表達升高；同時 KEGG 富集分析發現多個受甲基化調控、參與干細胞分化的基因及參與的多個細胞信號通路，其中在 14 條甲基化下調而表達上調的基因中，很多具有調節腫瘤發生與免疫炎性相互平衡的作用，其中 CDKN3 啟動子區甲基化狀態改變可能與細胞腫瘤化密切相關。 結論 研究結果表明甲基化參與豬 BMSCs 自發轉化，這為 BMSCs 臨床應用預警和防止轉化提供了新線索。
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。