發(fā)布時間：2018-04-23 00:25

  本文選題：BMSCs + 自發(fā)鈣化基因芯片��； 參考：《中國修復重建外科雜志》2014年02期

【摘要】：目的分析大鼠BMSCs自發(fā)鈣化過程中成骨相關基因表達譜的改變。方法取健康3日齡SD大鼠骨髓分離培養(yǎng)BMSCs并擴增至第4代,體外構建自發(fā)鈣化模型。于培養(yǎng)7、14 d,倒置相差顯微鏡觀察細胞生長狀況及自發(fā)鈣化進程,并行茜素紅染色觀察。分別于培養(yǎng)0、7、14 d時收集細胞進行基因芯片分析,并對差異表達基因進行生物信息學分析。實時熒光定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)驗證芯片分析結果。結果大鼠BMSCs在體外發(fā)生了自發(fā)鈣化,并于培養(yǎng)7 d后細胞開始堆集,茜素紅染色為弱陽性;培養(yǎng)14 d后細胞堆積明顯并形成典型的茜素紅染色陽性鈣結節(jié)樣結構。自發(fā)鈣化過程中共檢測到576個差異表達的基因探針,對應378個大鼠基因。其中0 d和7 d相比有359個差異表達的基因探針,而7 d和14 d相比只有13個差異表達的基因探針。差異表達基因依據(jù)表達模式不同可分為6類;依據(jù)生物學功能親和關系,與骨細胞生物學密切關聯(lián)的差異表達基因又可分為7大類,即血管生成、細胞凋亡、骨相關基因、細胞周期、發(fā)育、細胞通訊和成骨信號通路。基因功能關聯(lián)性分析顯示有12個在功能上聯(lián)系密切的細胞周期類基因在自發(fā)鈣化過程中發(fā)生了下調(diào);此外,基質金屬蛋白酶13(matrix metalloproteinase 13,Mmp13)、分泌型磷酸蛋白1(secreted phosphoprotein 1,Spp1)、Cxcl12、Mmp2、Mmp3、Apoe和Itga7與較多的差異表達基因存在功能上的聯(lián)系。Spp1、Mgp、Mmp13、Wnt抑制因子1、Cxcl12和細胞周期素A2的RT-qPCR驗證結果與基因芯片結果一致。結論細胞接種后的前7 d是決定大鼠BMSCs自發(fā)鈣化的關鍵期。BMSCs自發(fā)鈣化過程受細胞通訊類基因、骨相關基因、細胞周期類基因、TGF-β信號通路、絲裂原活化蛋白激酶信號通路和Wnt信號通路等多方面的共同調(diào)控。
[Abstract]:Objective to analyze the changes of osteoblast-associated gene expression profile during spontaneous calcification of rat BMSCs. Methods BMSCs was isolated from the bone marrow of 3 day old SD rats and amplified to the fourth passage. The spontaneous calcification model was established in vitro. Cell growth and spontaneous calcification were observed by inverted phase contrast microscope and observed by alizarin red staining. The cells were collected for microarray analysis and bioinformatics analysis of differentially expressed genes. Real-time fluorescence quantitative PCR(real-time quantitative PCR RT-qPCR) was used to verify the results of chip analysis. Results spontaneous calcification of rat BMSCs occurred in vitro and the cells began to pile up after 7 days of culture. Alizarin red staining was weakly positive, and after 14 days of culture, the cells accumulated obviously and formed a typical calcium nodular structure with alizarin red staining positive. A total of 576 differentially expressed gene probes were detected during spontaneous calcification, corresponding to 378 rat genes. There were 359 differentially expressed gene probes on day 0 and day 7, and only 13 probes on day 7 and day 14. The differentially expressed genes can be divided into 6 categories according to their expression patterns, and the differentially expressed genes which are closely related to bone cell biology can be divided into seven categories, namely angiogenesis, apoptosis, bone related genes. Cell cycle, development, cell communication and osteogenic signaling pathway. Functional correlation analysis showed that 12 functionally related cell cycle class genes were down-regulated during spontaneous calcification. 13(matrix metalloproteinase 13 Mmp13, secreted phosphoric acid 1(secreted phosphoprotein 1, Cxcl12Mmp2mmp3mmp3Apoe and Itga7 had functional connections with more differentially expressed genes. The results of RT-qPCR verification of MMP13 Wnt inhibitor 1Cxcl12 and cyclin A2 were in agreement with the results of gene microarray. Conclusion the first 7 days after inoculation is the critical period for determining the spontaneous calcification of rat BMSCs. The process of spontaneous calcification of BMSCs is mediated by cellular communication genes, bone related genes, and cell cycle genes, including TGF- 尾 signaling pathway. Mitogen-activated protein kinase signaling pathway and Wnt signal pathway are regulated in many ways.
【作者單位】： 四川大學華西藥學院藥理系;香港大學李嘉誠醫(yī)學院矯形與創(chuàng)傷外科;四川大學華西醫(yī)院再生醫(yī)學研究中心;四川大學華西醫(yī)院生物治療國家重點實驗室·干細胞與組織工程研究室;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(31070872、31170948)~~
【分類號】：R329

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 梁祖建;;補腎活血方調(diào)控Wnt/β-catenin信號通路保護關節(jié)軟骨的機制研究[J];中華中醫(yī)藥雜志;2010年12期

2 錢冰;李玉坤;;骨髓誘導成骨成脂分化機制研究進展[J];國際骨科學雜志;2011年05期

3 秦明群;許連靜;徐陽;;骨保護蛋白和Wnt-1在張力側牙周組織中的表達[J];國際口腔醫(yī)學雜志;2011年03期

4 李京寶;藺瀟;周虹;;糖皮質激素與骨[J];中華骨質疏松和骨礦鹽疾病雜志;2013年04期

5 王艷嬌;馬厚勛;李寶善;吳平;;腺相關病毒介導的klotho基因表達對去勢大鼠骨Runx2及MMP-13表達的影響[J];基礎醫(yī)學與臨床;2012年05期

6 褚云娟;王勤濤;;基質細胞衍生因子-1(SDF-1)與牙周組織自體(原位)再生[J];口腔醫(yī)學研究;2014年01期

7 徐陽;秦明群;黃甲清;;護骨素和Wnt3a、Wnt5a在口腔正畸骨改建中的表達[J];實用醫(yī)學雜志;2012年08期

8 陳羅萍;張桂榮;鄭麗沙;黃燕;樊瑜波;;流體剪切力對成骨細胞LEF-1蛋白表達的影響[J];現(xiàn)代生物醫(yī)學進展;2013年22期

9 張強;包崇云;李龍江;;Wnt、BMP信號通路串話及在骨形成過程中的作用[J];實用醫(yī)學雜志;2013年16期

10 金光鑫;吳德全;;間充質干細胞治療肝臟疾病的研究進展[J];現(xiàn)代醫(yī)學;2013年09期

相關博士學位論文 前9條

1 徐曉娟;絕經(jīng)后骨質疏松Wnt/β-catenin信號通路與骨代謝相關因子的臨床研究與青娥丸的治療作用[D];華中科技大學;2013年

2 胡行健;組織工程化模型探討異常力學刺激誘導心臟瓣膜鈣化機制研究[D];華中科技大學;2013年

3 熊承杰;人巨噬細胞移動抑制因子及其受體在椎間盤退變過程中的表達及其功能研究[D];第三軍醫(yī)大學;2013年

4 龐浩;血管內(nèi)皮祖細胞促進骨缺損修復重建的作用機制研究[D];第三軍醫(yī)大學;2013年

5 景達;應力、電磁刺激對骨骼內(nèi)細胞信號轉導及機制研究[D];第四軍醫(yī)大學;2013年

6 狄國虎;間充質干細胞（MSCs）用于腫瘤化療輔助治療及與腫瘤生長關系的實驗研究[D];天津大學;2012年

7 笪熠;基質細胞衍生因子-1 alpha（SDF-1α）與Dickkopf-1（DKK-1）相互作用介導多發(fā)性骨髓瘤骨病[D];北京協(xié)和醫(yī)學院;2012年

8 龔家驥;小鼠骨折愈合中mmu-miR-142-5p表達激活支持成骨細胞功能的研究[D];中南大學;2013年

9 居倩倩;基質衍生因子alpha（SDF-1α）在多發(fā)性骨髓瘤骨病中的作用[D];北京協(xié)和醫(yī)學院;2010年

相關碩士學位論文 前7條

1 錢冰;IGF-1、IRS-1、IRS-2在2型糖尿病骨質疏松大鼠肝組織表達[D];河北醫(yī)科大學;2011年

2 許連靜;增齡因素與壓力側牙周組織Wnt-1及護骨素的表達[D];桂林醫(yī)學院;2011年

3 陳鵬;FGFR2功能增強在小鼠出生早期對軟骨內(nèi)成骨的作用和機制研究[D];第三軍醫(yī)大學;2013年

4 胡澤兵;miRNA-132-3p對大鼠成骨細胞功能的抑制作用研究[D];第四軍醫(yī)大學;2013年

5 李貴平;LRPs對骨骼發(fā)育和骨的影響[D];重慶醫(yī)科大學;2013年

6 劉晨;SDF-1/CXCR4信號軸在BMP9介導間充質干細胞成骨分化過程中的作用研究[D];重慶醫(yī)科大學;2013年

7 李紅麗;Wnt信號途徑對破骨細胞分化成熟的直接調(diào)控[D];重慶醫(yī)科大學;2013年

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 鐘彥偉;成軍;曲建慧;李曉東;郭江;戴久增;;基因芯片技術篩選干擾素β刺激HepG2細胞后的差異表達基因[J];中國新藥與臨床雜志;2006年01期

2 何江虹;嚴美娟;夏春林;孫茂民;萬明輝;張曄;;星形膠質細胞的基因表達譜差異[J];蘇州大學學報(醫(yī)學版);2007年06期

3 滕曉華,鄒雨汐,徐如祥,黃濤,姜曉丹;神經(jīng)移植的種子細胞:大鼠骨髓基質細胞部分生物學特性[J];中國臨床康復;2005年05期

4 張瑞杰 ,許杰 ,王增權 ,郭政 ,李霞 ,李康;利用基因表達譜對組織樣品分類方法的研究[J];中國衛(wèi)生統(tǒng)計;2003年01期

5 黃峻,盧新政,馬根山,張曉文,侯麥花;5-氮胞苷誘導大鼠骨髓基質細胞表達β腎上腺素能受體的研究[J];中華心血管病雜志;2004年08期

6 賈堂宏,張英,申紅,汪運山,曹誼林,張佐倫;用cDNA表達陣譜分析大鼠骨髓基質干細胞誘導分化軟骨細胞過程中細胞外基質基因表達[J];山東大學學報(醫(yī)學版);2004年02期

7 李昌琪,劉丹,伍校瓊,盧大華,羅學港;大鼠骨髓基質干細胞向神經(jīng)元樣細胞的分化[J];中南大學學報(醫(yī)學版);2004年01期

8 崔春黎,李素,肖自力,李瑤,陳國慶,毛裕民;基因芯片研究糖尿病腎病大鼠腎皮質基因表達[J];同濟大學學報(醫(yī)學版);2001年02期

9 高利宏;敖林;胡冉;劉晉yN;黃明輝;楊夢蘇;曹佳;;紅霉素致小鼠肝臟毒性效應的基因表達譜變化[J];重慶醫(yī)學;2007年08期

10 李冬果;華琳;劉紅;鄭衛(wèi)英;張金旺;;人類淋巴母細胞基因表達的遺傳分析[J];數(shù)理醫(yī)藥學雜志;2007年06期

相關會議論文 前10條

1 余振東;唐愛發(fā);桂耀庭;張立兵;張鍵榮;葉炯賢;蔡志明;;新基因TSC21的生物信息學分析及其原核載體構建表達[A];中華醫(yī)學會第八次全國男科學學術會議論文集[C];2007年

2 嚴美娟;牛淑瓊;孫茂民;劉夏春林;;胰甘油三酯脂酶在大鼠兩型星形膠質細胞中的表達研究[A];節(jié)能環(huán)保 和諧發(fā)展——2007中國科協(xié)年會論文集（二）[C];2007年

3 李冬果;華琳;劉紅;鄭衛(wèi)英;張金旺;;人類淋巴母細胞基因表達的遺傳分析[A];中國生物醫(yī)學工程進展——2007中國生物醫(yī)學工程聯(lián)合學術年會論文集（下冊）[C];2007年

4 陶明亮;成軍;王春花;郭江;袁菊;靳亞平;毛羽;靳亞平;;丙型肝炎病毒p7蛋白反式調(diào)節(jié)新基因p7TP3及其剪切體克隆化和生物信息學分析[A];中華醫(yī)學會全國第九次感染病學學術會議論文匯編[C];2006年

5 陶明亮;成軍;王春花;郭江;袁菊;毛羽;靳亞平;;丙型肝炎病毒p7蛋白反式調(diào)節(jié)新基因p7TP3及其剪切體克隆化和生物信息學分析[A];第五屆全國肝臟疾病臨床暨中華肝臟病雜志成立十周年學術會議論文匯編[C];2006年

6 孫應飛;樊曉丹;胡馳峰;計宏凱;李嶺;李衍達;;兩種肝細胞特異轉錄因子的生物信息學分析[A];第九次全國生物物理大會學術會議論文摘要集[C];2002年

7 張紅梅;張錦霞;Cheung CL;管軼;周伯平;;生物信息學分析禽流感病毒H3N2和H4N6的受體結合特點[A];全國第3屆中西醫(yī)結合傳染病學術會議暨中國中西醫(yī)結合學會傳染病專業(yè)委員會第2屆委員會議論文匯編[C];2010年

8 馮佩英;黃懷球;謝治;孫九峰;李希清;張軍民;魯莎;席麗艷;;馬爾尼菲青霉酵母相Rsr1基因的克隆及其生物信息學分析[A];中華醫(yī)學會第16次全國皮膚性病學術年會摘要集[C];2010年

9 陳英;樸英杰;;自噬抑制劑對凋亡誘導影響的基因表達譜改變[A];解剖學雜志——中國解剖學會2002年年會文摘匯編[C];2002年

10 崔曉燕;方定志;劉秉文;;人肝臟高凝狀態(tài)相關基因的篩選[A];2004全國血脂分析及其臨床應用學術研討會、第七屆全國脂蛋白學術會議論文匯編[C];2004年

相關重要報紙文章 前10條

1 阿勝;死亡陰影下孕育生機無限[N];醫(yī)藥經(jīng)濟報;2002年

2 本報特約撰稿人 陸志城;用大鼠還是用小鼠？[N];醫(yī)藥經(jīng)濟報;2004年

3 ;鮭魚魚白DNA對小鼠胸腺作用的差異表達基因篩選[N];中國醫(yī)藥報;2003年

4 ;腎癌差異表達基因鑒定及功能研究[N];中國醫(yī)藥報;2002年

5 ;聚類分析在自身免疫病基因表達譜研究中的初步應用[N];中國醫(yī)藥報;2003年

6 李艷芳;表達譜基因芯片與心腎疾病研究[N];中國醫(yī)藥報;2002年

7 王忠田;實驗細胞有望取代小白鼠[N];健康報;2007年

8 ;接受針刺大鼠脂肪條帶結構提取物可使受體鼠產(chǎn)生類針刺效應[N];中國中醫(yī)藥報;2005年

9 張?zhí)锟?器官移植：亮點閃現(xiàn)[N];文匯報;2001年

10 福州第三中學 閆笠 指導老師 魏麗真;音樂對束縛應激大鼠巨噬細胞功能影響的研究[N];福建科技報;2007年

相關博士學位論文 前10條

1 柯杰兵;有氧運動對人骨骼肌全基因組表達的影響及其促進健康的分子機制研究[D];第一軍醫(yī)大學;2007年

2 葛新;致腎盂腎炎大腸桿菌新基因R049的鑒定和特性的研究[D];天津醫(yī)科大學;2009年

3 張騫;紅色毛癬菌孢子EST構建及基因表達譜分析[D];吉林大學;2007年

4 周宏元;CK-794致小鼠毛發(fā)生長發(fā)育異常動物模型的建立及其基因表達譜的分析[D];第二軍醫(yī)大學;2006年

5 趙舒武;缺氧對神經(jīng)干細胞的損傷及EPO、葡萄糖對其保護作用的實驗研究[D];山東大學;2006年

6 朱國貞;上調(diào)Intermedin基因對大鼠腎臟缺血再灌注保護作用及機制的研究[D];山西醫(yī)科大學;2010年

7 王恬竹;CRMP-2的磷酸化對缺血再灌注腦損傷后神經(jīng)再生的影響及機制研究[D];重慶醫(yī)科大學;2011年

8 周瑞祥;松果體及褪黑素在大鼠胸腺T細胞分化發(fā)育中的作用[D];福建醫(yī)科大學;2005年

9 趙建;α-amanitin的分離鑒定及其致病機理研究[D];四川大學;2004年

10 王耀軍;骨髓間充質干細胞（BMSCs）對嵌合體形成及大鼠異體復合組織成活影響的免疫機制研究[D];第四軍醫(yī)大學;2013年

相關碩士學位論文 前10條

1 吳芳庚;環(huán)境溫度變化致大鼠小腸黏膜免疫屏障損傷的研究[D];南昌大學;2011年

2 阿不力木·阿不列孜;大鼠雙側后肢缺血模型的制作[D];新疆醫(yī)科大學;2010年

3 羅德勝;IL-4、NF-κB在大鼠肝臟缺血再灌注損傷模型的表達及意義[D];青海大學;2013年

4 王魏強;基于基因表達譜識別人類疾病相關基因和功能[D];華中科技大學;2006年

5 王建國;成骨生長肽及其誘導大鼠骨髓間充質干細胞成骨分化機制的研究[D];山東大學;2008年

6 張曉紅;缺血預處理對大鼠腎缺血—再灌注損傷保護作用中自噬及凋亡相關蛋白的表達及其意義[D];蘇州大學;2012年

7 李浩明;PEBP在切割穹窿海馬傘大鼠海馬中的表達變化[D];南通大學;2009年

8 郭銘川;SD大鼠子宮內(nèi)膜異位癥模型的建立和評價[D];四川大學;2007年

9 溫婧;大鼠同種異體異位節(jié)段小腸移植模型的建立[D];新疆醫(yī)科大學;2008年

10 李玉冰;蛋白酶體抑制劑MG132調(diào)控Nrf2/Keap1-ARE通路對大鼠腸缺血再灌注腸、肺損傷保護作用的研究[D];大連醫(yī)科大學;2011年

，

本文編號：1789627