雌激素缺乏對大鼠牙髓干細(xì)胞增殖、定向分化的影響及機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2020-07-11 20:10
【摘要】:雌激素是人體重要的性激素,研究表明雌激素可以調(diào)節(jié)間充質(zhì)干細(xì)胞的增殖及分化能力,如雌激素缺乏狀態(tài)的大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(rat bone marrowmeschymal stem cells,rBMMSCs)、牙周膜干細(xì)胞(periodontal ligament stemcells,PDLSCs)增殖能力及成骨能力下降,相反,經(jīng)雌激素刺激后,大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨能力升高。目前,雌激素對牙髓干細(xì)胞(dental pulp stem cells,DPSCs)的成牙及成骨能力影響尚未有文獻(xiàn)報(bào)道。 第一部分雌激素缺乏大鼠模型的建立及細(xì)胞增殖能力檢測 研究目的:建立雌激素缺乏大鼠模型,分離培養(yǎng)牙髓干細(xì)胞,檢測其增殖能力。 研究方法:30只八周齡雌性SD大鼠,隨機(jī)分為假手術(shù)組(Sham)及卵巢去勢組(OVX)。手術(shù)后一個(gè)月,分離兩組大鼠上下頜切牙及牙髓,酶消化法及有限稀釋法分離培養(yǎng)多克隆來源的牙髓干細(xì)胞,α-MEM培養(yǎng),細(xì)胞角蛋白(CK)、波形絲蛋白(Vimentin)和Stro-1免疫細(xì)胞化學(xué)染色驗(yàn)證其間質(zhì)干細(xì)胞特性。采用四甲基偶氮噻唑鹽(MTT)法繪制兩組細(xì)胞生長曲線,流式細(xì)胞術(shù)(FCM)檢測細(xì)胞周期分布,計(jì)算細(xì)胞增殖指數(shù)(PI),檢測雌激素缺乏對DPSCs增殖能力的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果:OVX組大鼠體重較Sham組顯著增加,體內(nèi)雌激素水平較Sham組降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P 0.05)。兩組細(xì)胞呈CK染色陰性,Vimentin,Stro-1染色陽性。MTT及FCM結(jié)果顯示Sham-DPSCs及OVX-DPSCs增殖能力沒有顯著差異。 結(jié)論:卵巢去勢一個(gè)月,可成功建立雌激素缺乏大鼠模型。經(jīng)鑒定,分離出的多克隆牙髓細(xì)胞為間充質(zhì)來源干細(xì)胞,雌激素缺乏狀態(tài)對其增殖能力沒有顯著影響。 第二部分雌激素缺乏對大鼠牙髓干細(xì)胞成牙、成骨向分化能力的影響 研究目的:明確雌激素缺乏對大鼠牙髓干細(xì)胞成牙/成骨向分化能力的影響。 研究方法:檢測兩組細(xì)胞在常規(guī)培養(yǎng)液及成骨誘導(dǎo)液中培養(yǎng)3天時(shí)堿性磷酸酶(ALP)活性,茜素紅染色檢測成骨誘導(dǎo)液誘導(dǎo)兩組細(xì)胞14天時(shí)的鈣結(jié)節(jié)形成情況,提取兩組細(xì)胞總RNA和總蛋白,實(shí)時(shí)定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)實(shí)驗(yàn)(Real-time RT-PCR)檢測牙向/骨向分化相關(guān)基因(Alp、Runx2、Ocn、Osx和Dspp等)的表達(dá)情況,蛋白免疫印跡實(shí)驗(yàn)(Western blot)檢測牙向/骨向分化相關(guān)蛋白(RUNX2、OSX、OCN、DSP等)的表達(dá)情況。將細(xì)胞團(tuán)體內(nèi)移植后,通過蘇木素伊紅染色及免疫組織化學(xué)染色檢測分析體內(nèi)形成的移植物,通過以上實(shí)驗(yàn)來評價(jià)雌激素缺乏狀態(tài)下大鼠牙髓干細(xì)胞的成牙/成骨向分化能力。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果:在成骨培養(yǎng)液條件下,OVX-DPSCs的ALP活性、礦化結(jié)節(jié)形成量均較Sham-DPSCs少,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P 0.05),OVX-DPSCs成牙/成骨向分化標(biāo)志基因及蛋白表達(dá)(Alp、Runx2/RUNX2、Osx/OSX、Ocn/OCN和Dspp/DSP)均較Sham-DPSCs低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P 0.05)。體內(nèi)移植物免疫組化結(jié)果顯示OVX-DPSCs成牙(DSP)、成骨(OCN)標(biāo)志蛋白表達(dá)均較Sham-DPSCs弱。 結(jié)論:與正常大鼠DPSCs相比,雌激素缺乏狀態(tài)下的DPSCs成牙、成骨能力明顯下調(diào)。 第三部分雌激素缺乏調(diào)控DPSCs分化的NF-κB通路機(jī)制研究 研究目的:探討核因子κB(NF-κB)通路在雌激素缺乏調(diào)控DPSCs分化過程中的可能作用。 研究方法:酶聯(lián)免疫分析法(ELISA)檢測兩種細(xì)胞培養(yǎng)上清中腫瘤壞死因子α(TNF-α)的濃度,提取第三代Sham-DPSCs及OVX-DPSCs的胞蛋白及核蛋白,檢測NF-κB通路相關(guān)蛋白(IκBα、P-IκBα、P65、P-P65)的表達(dá)情況,檢測NF-κB通路抑制劑(BMS345541)對OVX-DPSCs的ALP活性、成牙成骨向分化(Alp、Runx2/RUNX2、Osx/OSX、Dspp/DSP)基因及蛋白的影響。研究結(jié)果:OVX-DPSCs上清中TNF-α濃度較Sham-DPSCs高(P 0.05),OVX-DPSCs胞漿中P-IκBα、P-P65表達(dá)較Sham-DPSCs高,且胞核中P65表達(dá)也較Sham-DPSCs高。經(jīng)BMS345541刺激后,OVX-DPSCs的ALP活性,成牙成骨向分化相關(guān)(Alp、Runx2/RUNX2、Osx/OSX、Dspp/DSP)基因及蛋白的表達(dá)均顯著上升,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P 0.05)。 結(jié)論:NF-κB通路在雌激素缺乏調(diào)控DPSCs分化過程中發(fā)揮重要作用, NF-κB通路抑制劑可以部分緩解或糾正由雌激素缺乏引起的DPSCs分化能力下降的問題。
【學(xué)位授予單位】:南京醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:R78
【圖文】:
圖 1.1 兩組大鼠血清雌二醇檢測及體重(A)卵巢去勢一個(gè)月,大鼠血清雌二醇明顯降低(P < 0.01)。(B)卵巢去勢一個(gè)月后,OVX 組大鼠體重較 Sham 組重(P < 0.01)。2.2 細(xì)胞培養(yǎng)兩組細(xì)胞在鏡下均為貼壁生長,形態(tài)較為均一,呈梭形、紡錘形,生長呈旋渦狀、纖維樣或放射狀,成纖維細(xì)胞樣結(jié)構(gòu),極性排布。兩組細(xì)胞形態(tài)無明顯差異(圖 1.2)。
圖 1.1 兩組大鼠血清雌二醇檢測及體重(A)卵巢去勢一個(gè)月,大鼠血清雌二醇明顯降低(P < 0.01)。(B)卵巢去勢一個(gè)月后,OVX 組大鼠體重較 Sham 組重(P < 0.01)。2.2 細(xì)胞培養(yǎng)兩組細(xì)胞在鏡下均為貼壁生長,形態(tài)較為均一,呈梭形、紡錘形,生長呈旋渦狀、纖維樣或放射狀,成纖維細(xì)胞樣結(jié)構(gòu),極性排布。兩組細(xì)胞形態(tài)無明顯差異(圖 1.2)。
抗 Stro-1 免疫細(xì)胞化學(xué)染色為陽性(圖1.3C,G),PBS 組為陰性對照(圖 1.3D,F(xiàn)),驗(yàn)證其間質(zhì)干細(xì)胞特性。圖 1.3 兩組細(xì)胞抗 CK,Vimentin 及 Stro-1 細(xì)胞化學(xué)染色(A) Sham-DPSCs 抗 CK 染色陰性;(B) Sham-DPSCs 抗 Vimentin 染色陽性;(C)Sham-DPSCs 抗 Stro-1 染色陽性;(D)PBS 組為陰性對照;(E)OVX-DPSCs抗 CK 染色陰性;(F)OVX-DPSCs 抗 Vimentin 染色陽性;(G)OVX-DPSCs抗 Stro-1 染色陽性;(H)PBS 組為陰性對照,400 倍鏡下,標(biāo)尺為 100μm。2.4 兩組細(xì)胞 MTT 生長曲線MTT 繪制兩組細(xì)胞生長曲線發(fā)現(xiàn)
本文編號:2750871
【學(xué)位授予單位】:南京醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:R78
【圖文】:
圖 1.1 兩組大鼠血清雌二醇檢測及體重(A)卵巢去勢一個(gè)月,大鼠血清雌二醇明顯降低(P < 0.01)。(B)卵巢去勢一個(gè)月后,OVX 組大鼠體重較 Sham 組重(P < 0.01)。2.2 細(xì)胞培養(yǎng)兩組細(xì)胞在鏡下均為貼壁生長,形態(tài)較為均一,呈梭形、紡錘形,生長呈旋渦狀、纖維樣或放射狀,成纖維細(xì)胞樣結(jié)構(gòu),極性排布。兩組細(xì)胞形態(tài)無明顯差異(圖 1.2)。
圖 1.1 兩組大鼠血清雌二醇檢測及體重(A)卵巢去勢一個(gè)月,大鼠血清雌二醇明顯降低(P < 0.01)。(B)卵巢去勢一個(gè)月后,OVX 組大鼠體重較 Sham 組重(P < 0.01)。2.2 細(xì)胞培養(yǎng)兩組細(xì)胞在鏡下均為貼壁生長,形態(tài)較為均一,呈梭形、紡錘形,生長呈旋渦狀、纖維樣或放射狀,成纖維細(xì)胞樣結(jié)構(gòu),極性排布。兩組細(xì)胞形態(tài)無明顯差異(圖 1.2)。
抗 Stro-1 免疫細(xì)胞化學(xué)染色為陽性(圖1.3C,G),PBS 組為陰性對照(圖 1.3D,F(xiàn)),驗(yàn)證其間質(zhì)干細(xì)胞特性。圖 1.3 兩組細(xì)胞抗 CK,Vimentin 及 Stro-1 細(xì)胞化學(xué)染色(A) Sham-DPSCs 抗 CK 染色陰性;(B) Sham-DPSCs 抗 Vimentin 染色陽性;(C)Sham-DPSCs 抗 Stro-1 染色陽性;(D)PBS 組為陰性對照;(E)OVX-DPSCs抗 CK 染色陰性;(F)OVX-DPSCs 抗 Vimentin 染色陽性;(G)OVX-DPSCs抗 Stro-1 染色陽性;(H)PBS 組為陰性對照,400 倍鏡下,標(biāo)尺為 100μm。2.4 兩組細(xì)胞 MTT 生長曲線MTT 繪制兩組細(xì)胞生長曲線發(fā)現(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】
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2 左熾健;剌婷;張寧;戴\戎;張曉玲;;MSCs成骨分化中BMP2對成骨轉(zhuǎn)錄因子SATB2表達(dá)的調(diào)控作用[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);2011年12期
3 潘秋輝;李益廣;楊松海;馬紀(jì);謝在春;于永春;孫奮勇;;骨形態(tài)發(fā)生蛋白2通過Smad途徑上調(diào)Osterix的表達(dá)[J];中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào);2008年01期
本文編號:2750871
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