本文關(guān)鍵詞：力生長因子對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖和遷移的影響及相關(guān)機理研究

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【摘要】：骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（Mesenchymal stem cells, MSCs）是一類具有自我更新和多向分化潛能的成體干細(xì)胞，在特定環(huán)境誘導(dǎo)條件下，MSCs可分化為成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、肌肉細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞等多種細(xì)胞類型，在損傷組織的修復(fù)和再生中起著重要作用。MSCs從骨髓中動員、進(jìn)入外周血循環(huán)向損傷組織位點定向遷移是其行使損傷組織修復(fù)功能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。研究發(fā)現(xiàn)，多種力學(xué)、化學(xué)因素在MSCs向損傷組織位點遷移過程中起著重要調(diào)節(jié)作用。 力生長因子（Mechano-growth factor，MGF）是胰島素樣生長因子1（insulin-likegrowth factor-1, IGF-1）基因選擇性剪接產(chǎn)生的一種變異體，在多種組織/細(xì)胞中表達(dá)，具有力敏感性。研究證實，MGF能夠激活衛(wèi)星細(xì)胞、促進(jìn)成肌細(xì)胞增殖，在治療肌肉缺損、預(yù)防心肌損傷和修復(fù)受損神經(jīng)等方面起著重要作用。 目前，人們對于MGF如何影響MSCs的相關(guān)生物學(xué)行為還缺乏全面認(rèn)識，其中涉及的分子機理更不清楚。因此，本文采用一種合成的大鼠MGF羧基端25個氨基酸組成的E肽（MGF-C25E），考察了MGF-C25E對大鼠MSCs（rat MSCs，rMSCs）增殖和遷移行為的影響特征及相關(guān)機理。該研究工作的主要內(nèi)容和結(jié)果如下： 1）rMSCs的分離、培養(yǎng)、鑒定 結(jié)合密度梯度離心法和差時貼壁法從大鼠骨髓中分離rMSCs，用含10%胎牛血清的DMEM進(jìn)行培養(yǎng)、傳代，顯微鏡觀察細(xì)胞形態(tài)，流式細(xì)胞儀檢查細(xì)胞表面相關(guān)抗原的表達(dá)和細(xì)胞周期分布。結(jié)果顯示，分離的細(xì)胞接種后12-24h即可貼壁，形成漩渦狀集落，細(xì)胞多呈梭型，鋪展形態(tài)良好，7-10天生長近融合。流失細(xì)胞分析結(jié)果顯示，CD34呈陰性表達(dá)，CD90和CD44呈陽性表達(dá)。細(xì)胞周期分布中，絕大多數(shù)細(xì)胞（94.23±0.84%）處于G0/G1期，符合干細(xì)胞周期分布的特征。 2）MGF-C25E對rMSCs增殖行為的影響 通過MTT法和細(xì)胞計數(shù)法分別考察了MGF-C25E對rMSCs增殖行為的影響。結(jié)果顯示，10-70ng/mL的MGF-C25E處理rMSCs24-96h，與相應(yīng)對照組比較，都未發(fā)現(xiàn)rMSCs增殖行為有明顯變化。結(jié)果提示，在研究的濃度和作用時間條件下，MGF-C25E對rMSCs的增殖沒有明顯影響。 3）MGF-C25E對rMSCs遷移行為的影響 采用Transwell法考察了MGF-C25E對rMSCs遷移的影響。結(jié)果顯示，10-100ng/mL的MGF-C25E都能促進(jìn)rMSCs的遷移能力，在50ng/mL濃度刺激下達(dá)到峰值，隨后遷移能力出現(xiàn)回落，但仍然顯著高于對照組。結(jié)果證實，MGF-C25E能明顯促進(jìn)rMSCs的遷移。 3）MGF-C25E促進(jìn)rMSCs遷移行為的分子機理 RT-PCR實驗發(fā)現(xiàn)，MGF-C25E作用后rMSCs SDF-1基因及其受體CXCR4基因的表達(dá)上調(diào)。Western blot實驗進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，CXCR4蛋白水平的表達(dá)上調(diào)（p0.05）。CXCR4抑制劑AMD3100抑制了MGF-C25E誘導(dǎo)的CXCR4表達(dá)上調(diào)，也抑制了MGF-C25E促進(jìn)的rMSCs遷移。 MGF-C25E處理rMSCs后ERK1/2磷酸化水平顯著上調(diào)（p0.05），ERK1/2抑制劑PD98059抑制了MGF-C25E對ERK1/2的激活，同時廢除了MGF-C25E誘導(dǎo)的rMSCs遷移。此外，AMD3100也抑制了MGF-C25E誘導(dǎo)的ERK1/2磷酸化上調(diào)，消除了MGF-C25E促進(jìn)的rMSCs遷移。結(jié)果提示，MGF-C25E可能通過SDF-1/CXCR4-ERK1/2信號通路促進(jìn)rMSCs的遷移。 4）MGF-C25E促進(jìn)rMSCs遷移行為的細(xì)胞力學(xué)機理 進(jìn)一步采用原子力顯微鏡和免疫熒光染色方法分析了MGF-C25E作用下細(xì)胞力學(xué)特性和骨架的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，MGF-C25E處理rMSCs后，細(xì)胞的楊氏模量增加，細(xì)胞骨架F-actin聚合。AMD3100或PD98059預(yù)處理可消除MGF-C25E對rMSCs楊氏模量和F-actin的影響。上述結(jié)果表明，MGF-C25E可能通過SDF-1/CXCR4-ERK1/2信號通路促進(jìn)F-actin的聚合，，增加細(xì)胞硬度并最終促進(jìn)rMSCs的遷移行為。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R329.2

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 ;Expression and subcellular localization of mechano-growth factor in osteoblasts under mechanical stretch[J];Science in China(Series C:Life Sciences);2009年10期

2 鐘啟;曾慧蘭;;低氧對間充質(zhì)干細(xì)胞生物學(xué)特性的影響[J];中國組織工程研究與臨床康復(fù);2009年40期

3 ;Effects of insulin-like growth factor-1 on the properties of mesenchymal stem cells in vitro[J];Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology);2012年01期

本文編號：1144273