HMGB1的原核表達(dá)以及對(duì)人骨髓來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞生物學(xué)特性的作用研究
本文選題:高遷移率族蛋白1 切入點(diǎn):間充質(zhì)干細(xì)胞 出處:《中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院》2006年博士論文
【摘要】:HMGB1可促進(jìn)多種細(xì)胞的增殖、遷移、分化以及細(xì)胞骨架重建和傷口愈合,因此被歸為一類(lèi)新的具有細(xì)胞趨化作用的組織修復(fù)信號(hào)分子。人體內(nèi)的MSC是無(wú)組織特異性的組織修復(fù)啟動(dòng)細(xì)胞,多種趨化因子和組織損傷信號(hào)分子可以動(dòng)員MSC,并在特定條件下誘導(dǎo)其分化為構(gòu)成結(jié)締組織的細(xì)胞。我們推測(cè)HMGB1很可能會(huì)影響MSC的遷移、增殖和分化等生物學(xué)特性。因此,本研究觀察了HMGB1對(duì)MSC表型、增殖、遷移,以及向成骨、成軟骨和成脂肪分化性能的影響及其相關(guān)機(jī)制。 我們通過(guò)RT-PCR方法擴(kuò)增出人HMGB1的全長(zhǎng)編碼基因,克隆于原核表達(dá)載體pET-24a-d(+),從而構(gòu)建了HMGB1的原核表達(dá)載體;經(jīng)IPTG誘導(dǎo)表達(dá),通過(guò)親和層析方法純化得到了HMGB1融合蛋白。該蛋白在體外能夠誘導(dǎo)大鼠血管平滑肌細(xì)胞的遷移,,證明具有生物學(xué)活性。我們從人骨髓中分離并培養(yǎng)了MSC,鑒定了其免疫表型和多向分化潛能。RT-PCR方法證實(shí)MSC表達(dá)HMGB1的受體RAGE和TLR-4。在此基礎(chǔ)上較系統(tǒng)研究了HMGB1對(duì)MSC生物學(xué)特性的影響。 1.HMGB1對(duì)MSC免疫表型的影響。25ng/ml的HMGB1作用2周后,MSC的免疫表型CD29、CD166、CD73、HLA-DR、CD80和CD86的表達(dá)均未發(fā)生明顯變化,提示此濃度的HMGB1不影響其免疫表型。 2.HMGB1對(duì)MSC向成骨細(xì)胞分化特性的影響。HMGB1可提高M(jìn)SC的ALP活性,且上調(diào)向成骨細(xì)胞分化的標(biāo)志基因和轉(zhuǎn)錄因子(OPN、OCN、ALP、runx2)的表達(dá)。但并不能體外誘導(dǎo)MSC形成骨結(jié)節(jié)以及隨后的礦化。因此,HMGB1雖然能促進(jìn)骨髓MSC向成骨細(xì)胞分化,但不能誘導(dǎo)MSC分化為成熟的骨細(xì)胞。
[Abstract]:HMGB1 can promote the proliferation, migration, differentiation, cytoskeleton reconstruction and wound healing of many kinds of cells, so it is classified as a new cell chemotactic tissue repair signal molecule.MSC in human body is a non-tissue specific tissue repair primer. A variety of chemokines and tissue damage signaling molecules can mobilize MSC and induce it to differentiate into connective tissue cells under specific conditions.We speculate that HMGB1 may affect the biological characteristics of MSC, such as migration, proliferation and differentiation.Therefore, the effects of HMGB1 on the phenotype, proliferation, migration, osteogenesis, cartilage and adipogenic differentiation of MSC and its related mechanisms were investigated.The full-length encoding gene of human HMGB1 was amplified by RT-PCR and cloned into the prokaryotic expression vector pET-24a-d.The prokaryotic expression vector of HMGB1 was constructed, and the HMGB1 fusion protein was purified by affinity chromatography and induced by IPTG.This protein can induce the migration of rat vascular smooth muscle cells in vitro, which proves that it has biological activity.We isolated and cultured MSCs from human bone marrow and identified their immunophenotype and multidirectional differentiation potential. RT-PCR confirmed the expression of HMGB1 receptors RAGE and TLR-4 by MSC.On this basis, the effects of HMGB1 on the biological characteristics of MSC were systematically studied.The effect of 1.HMGB1 on the immunophenotype of MSC. The expression of CD29, CD166, CD76, HLA-DRN, CD80 and CD86 did not change significantly after two weeks of HMGB1 treatment with 1.HMGB1, suggesting that this concentration of HMGB1 did not affect the immunophenotype of MSC.Effect of 2.HMGB1 on the differentiation of MSC into osteoblasts. HMGB1 increased the ALP activity of MSC and up-regulated the expression of osteoblast differentiation marker gene and transcription factor (OPN).However, the formation of bone nodules and subsequent mineralization of MSC could not be induced in vitro.HMGB1 can promote the differentiation of bone marrow MSC into osteoblasts, but it can not induce MSC to differentiate into mature bone cells.
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2006
【分類(lèi)號(hào)】:R341
【共引文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1717085
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