Wnt/β-catenin信號通路在大鼠BMSCs神經(jīng)分化中的作用研究
發(fā)布時間:2022-01-22 22:14
目的:研究Wnt/β-catenin信號通路在大鼠BMSCs神經(jīng)分化中的作用,探討應(yīng)用EGF、bFGF誘導(dǎo)BMSCs神經(jīng)分化的可能信號分子機制。方法采用全骨髓貼壁法體外分離純化大鼠BMSCs。第3代BMSCs分別給予20ng/ml堿性成纖維生長因子(bFGF)和(或)20ng/ml表皮生長因子(EGF)在含10ml/L(1%)胎牛血清(FBS)的DMDM/F-12培養(yǎng)基中誘導(dǎo),倒置相差顯微鏡觀察其形態(tài)變化,免疫組織化學(xué)法檢測細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)及膠質(zhì)纖維酸性蛋白(GFAP)的表達(dá),RT-PCR檢測其β-catenin、BDNF、GDNF、nestin基因mRNA的變化。結(jié)果誘導(dǎo)7d后bFGF和EGF+bFGF組細(xì)胞變圓,向四周伸出多個明顯突起,部分突起間存在連接,而EGF組、空白組變化不明顯;免疫組化染色示EGF組GFAP陽性率高于NSE,而bFGF和EGF+bFGF組NSE陽性率高于GFAP。EGF+bFGF組NSE、GFAP陽性率最高,bFGF組次之,與空白組、EGF組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.004 2);RT-PCR示nestin在bFGF和EGF+...
【文章來源】:中國生物工程雜志. 2013,33(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察(×100)
中國生物工程雜志ChinaBiotechnologyVol.33No.32013組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)(圖4及表2)。圖2誘導(dǎo)后細(xì)胞形態(tài)及免疫組織化學(xué)染色Fig.2Cellmorphologyandimmunohistochemistryafterinduction(a)GroupEGFofBMSCsinducedfor7days(×100)(b)GroupbFGFofBMSCsinducedfor7days(×100)(c)GroupEGF+bFGFofBMSCsinducedfor7days(×100)(d)NSEimmunohistochemicalresultsofGroupEGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(e)NSEimmunohistochemicalresultsofGroupbFGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(f)NSEimmunohistochemicalresultsofGroupEGF+bFGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(g)GFAPimmunohistochemicalresultsofGroupEGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(h)GFAPimmunohistochemicalresultsofGroupbFGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(i)GFAPimmunohistochemicalresultsofGroupEGF+bFGFofBMSCsinducedfor7days(×200)表2誘導(dǎo)7d各組相關(guān)基因mRNA相對表達(dá)水平(n=3,x珔±s)Table2RelativeexpressionofrelatedmRNAineachgroupat7daysafterinduction(n=3,x珔±s)組別Groupβ-cateninGDNFBDNFnestin空白組0.27±0.040.43±0.010.22±0.010.46±0.02EGF組0.64±0.051)0.49±0.010.37±0.001)0.17±0.011)bFGF組0.97±0.021)2)0.94±0.041)2)0.70±0.011)2)0.79±0.041)2)EGF+bFGF組1.09±0.021)2)3)0.87±0.021)2)3)0.87±0.021)2)3)0.78±0.031)2)1)ComparedwithgroupBlank,P<0.05;2)ComparedwithgroupEGF,P<0.05;3)ComparedwithgroupEGF,P<0.053討論1968年Friedenstein[2]首次分離并描述了BMSCs的特性,根據(jù)其特性其他研究者從人、大鼠、小鼠、兔及猴子等動物分離
2013,33(3)何丁文等:Wnt/β-catenin信號通路在大鼠BMSCs神經(jīng)分化中的作用研究圖3各組NSE、GFAP陽性率比較Fig.3RatesofNSEandGFAPpositivecellsincachgroup圖4相關(guān)基因mRNA表達(dá)水平電泳圖Fig.4ElectrophoresisofrelatedmRNAexpressionbFGF和EGF+bFGF組NSE陽性率高于GFAP;nestinmRNA在bFGF和EGF+bFGF組較其他組顯著增高。NSE、GFAP分別為成熟神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞的特異性標(biāo)記物[6],而nestin則是神經(jīng)干細(xì)胞標(biāo)志物[7]。說明全骨髓貼壁法成功分離出BMSCs,BMSCs在該誘導(dǎo)條件下定向分化為神經(jīng)細(xì)胞。隨著對干細(xì)胞向神經(jīng)分化分子機制研究的不斷深入,人們對古老的Wnt信號通路干細(xì)胞向神經(jīng)分化中的作用開始產(chǎn)生了濃厚的興趣。目前已經(jīng)闡明的Wnt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑有4條,但研究最多的是經(jīng)典Wnt信號通路-Wnt/β-catenin信號通路,經(jīng)典Wnt信號通路由胞外的具有干細(xì)胞生長因子作用的Wnts蛋白、膜受體、β-catenin以及下游的靶基因組成,其中β-catenin是該信號通路中的關(guān)節(jié)蛋白,胞漿內(nèi)β-catenin的數(shù)量和狀態(tài)直接決定Wnt信號通路的功能狀態(tài)。周圍細(xì)胞分泌的Wnts蛋白如Wnt1、2、3、5、6、10等結(jié)合于細(xì)胞膜Frizzled受體,促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)Axin2/GSK3β/APC復(fù)合物去磷酸化降解,釋放出游離β-catenin,大量的β-catenin在胞漿內(nèi)聚集形成核內(nèi)外濃度差,促使β-catenin向胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移,與核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子TCF結(jié)合,誘導(dǎo)下游目的基因CyclinD1、c-myc、CD44等的轉(zhuǎn)錄和翻譯,從而產(chǎn)生靶細(xì)胞的增殖、分化等一系列生物學(xué)效應(yīng)[5,8]。Wnt信號促進(jìn)多巴胺能細(xì)胞分化和神經(jīng)再生,并在多巴胺能神經(jīng)元發(fā)育過程中起重要作用,經(jīng)典Wnt/β-catenin信號通路在調(diào)控中腦神經(jīng)干細(xì)胞、多巴胺能神經(jīng)前體細(xì)胞的增殖分化中起主要作用,Wnt/β-catenin信號分子
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多種細(xì)胞因子誘導(dǎo)大鼠間充質(zhì)干細(xì)胞向多巴胺能神經(jīng)元分化[J]. 陳丹丹,付文玉,莊文欣,呂娥,郭健,李鋒杰. 解剖學(xué)雜志. 2011 (05)
[2]大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞體外向腸神經(jīng)細(xì)胞分化及膠質(zhì)細(xì)胞源神經(jīng)營養(yǎng)因子表達(dá)的變化[J]. 吳曉娟,魏明發(fā),柴成偉,馮杰雄,黎潤光,王小林. 中華小兒外科雜志. 2010 (08)
本文編號:3602997
【文章來源】:中國生物工程雜志. 2013,33(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察(×100)
中國生物工程雜志ChinaBiotechnologyVol.33No.32013組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)(圖4及表2)。圖2誘導(dǎo)后細(xì)胞形態(tài)及免疫組織化學(xué)染色Fig.2Cellmorphologyandimmunohistochemistryafterinduction(a)GroupEGFofBMSCsinducedfor7days(×100)(b)GroupbFGFofBMSCsinducedfor7days(×100)(c)GroupEGF+bFGFofBMSCsinducedfor7days(×100)(d)NSEimmunohistochemicalresultsofGroupEGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(e)NSEimmunohistochemicalresultsofGroupbFGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(f)NSEimmunohistochemicalresultsofGroupEGF+bFGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(g)GFAPimmunohistochemicalresultsofGroupEGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(h)GFAPimmunohistochemicalresultsofGroupbFGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(i)GFAPimmunohistochemicalresultsofGroupEGF+bFGFofBMSCsinducedfor7days(×200)表2誘導(dǎo)7d各組相關(guān)基因mRNA相對表達(dá)水平(n=3,x珔±s)Table2RelativeexpressionofrelatedmRNAineachgroupat7daysafterinduction(n=3,x珔±s)組別Groupβ-cateninGDNFBDNFnestin空白組0.27±0.040.43±0.010.22±0.010.46±0.02EGF組0.64±0.051)0.49±0.010.37±0.001)0.17±0.011)bFGF組0.97±0.021)2)0.94±0.041)2)0.70±0.011)2)0.79±0.041)2)EGF+bFGF組1.09±0.021)2)3)0.87±0.021)2)3)0.87±0.021)2)3)0.78±0.031)2)1)ComparedwithgroupBlank,P<0.05;2)ComparedwithgroupEGF,P<0.05;3)ComparedwithgroupEGF,P<0.053討論1968年Friedenstein[2]首次分離并描述了BMSCs的特性,根據(jù)其特性其他研究者從人、大鼠、小鼠、兔及猴子等動物分離
2013,33(3)何丁文等:Wnt/β-catenin信號通路在大鼠BMSCs神經(jīng)分化中的作用研究圖3各組NSE、GFAP陽性率比較Fig.3RatesofNSEandGFAPpositivecellsincachgroup圖4相關(guān)基因mRNA表達(dá)水平電泳圖Fig.4ElectrophoresisofrelatedmRNAexpressionbFGF和EGF+bFGF組NSE陽性率高于GFAP;nestinmRNA在bFGF和EGF+bFGF組較其他組顯著增高。NSE、GFAP分別為成熟神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞的特異性標(biāo)記物[6],而nestin則是神經(jīng)干細(xì)胞標(biāo)志物[7]。說明全骨髓貼壁法成功分離出BMSCs,BMSCs在該誘導(dǎo)條件下定向分化為神經(jīng)細(xì)胞。隨著對干細(xì)胞向神經(jīng)分化分子機制研究的不斷深入,人們對古老的Wnt信號通路干細(xì)胞向神經(jīng)分化中的作用開始產(chǎn)生了濃厚的興趣。目前已經(jīng)闡明的Wnt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑有4條,但研究最多的是經(jīng)典Wnt信號通路-Wnt/β-catenin信號通路,經(jīng)典Wnt信號通路由胞外的具有干細(xì)胞生長因子作用的Wnts蛋白、膜受體、β-catenin以及下游的靶基因組成,其中β-catenin是該信號通路中的關(guān)節(jié)蛋白,胞漿內(nèi)β-catenin的數(shù)量和狀態(tài)直接決定Wnt信號通路的功能狀態(tài)。周圍細(xì)胞分泌的Wnts蛋白如Wnt1、2、3、5、6、10等結(jié)合于細(xì)胞膜Frizzled受體,促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)Axin2/GSK3β/APC復(fù)合物去磷酸化降解,釋放出游離β-catenin,大量的β-catenin在胞漿內(nèi)聚集形成核內(nèi)外濃度差,促使β-catenin向胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移,與核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子TCF結(jié)合,誘導(dǎo)下游目的基因CyclinD1、c-myc、CD44等的轉(zhuǎn)錄和翻譯,從而產(chǎn)生靶細(xì)胞的增殖、分化等一系列生物學(xué)效應(yīng)[5,8]。Wnt信號促進(jìn)多巴胺能細(xì)胞分化和神經(jīng)再生,并在多巴胺能神經(jīng)元發(fā)育過程中起重要作用,經(jīng)典Wnt/β-catenin信號通路在調(diào)控中腦神經(jīng)干細(xì)胞、多巴胺能神經(jīng)前體細(xì)胞的增殖分化中起主要作用,Wnt/β-catenin信號分子
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多種細(xì)胞因子誘導(dǎo)大鼠間充質(zhì)干細(xì)胞向多巴胺能神經(jīng)元分化[J]. 陳丹丹,付文玉,莊文欣,呂娥,郭健,李鋒杰. 解剖學(xué)雜志. 2011 (05)
[2]大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞體外向腸神經(jīng)細(xì)胞分化及膠質(zhì)細(xì)胞源神經(jīng)營養(yǎng)因子表達(dá)的變化[J]. 吳曉娟,魏明發(fā),柴成偉,馮杰雄,黎潤光,王小林. 中華小兒外科雜志. 2010 (08)
本文編號:3602997
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