本文關(guān)鍵詞： 高遷移率族蛋白1 間充質(zhì)干細(xì)胞 MIR210 MC3T3-E1 遷移 分化 MAPK　出處：《中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院》2008年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】： 人體內(nèi)的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cells, MSCs)是啟動(dòng)組織修復(fù)的重要干細(xì)胞之一。多種趨化因子和組織損傷信號(hào)可以調(diào)控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。高遷移效率蛋白1 (High mobility group box 1, HMGB1)被歸為一類新的具有細(xì)胞趨化作用的組織修復(fù)信號(hào)分子,可以促進(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。但該組織修復(fù)因子對(duì)間充質(zhì)干細(xì)胞生物學(xué)特性及機(jī)制并不清楚。小鼠細(xì)胞系MC3T3-E1是一種類MSC細(xì)胞,可以向成骨及脂肪方向分化,并且具有類似的表面標(biāo)記分子。本研究用人MSC和MC3T3細(xì)胞為模型,觀察了HMGB1對(duì)MSC細(xì)胞生物學(xué)特性影響的可能機(jī)制。 我們實(shí)驗(yàn)室的前期工作證明人骨髓來源的MSC表達(dá)HMGB1受體RAGE和TLR-4,HMBG1能夠通過RAGE誘導(dǎo)MSC向成骨細(xì)胞分化。本研究鑒定了小鼠細(xì)胞系MC3T3-E1的免疫表型及向成骨及脂肪分化的能力。用RT-PCR方法證實(shí)MC3T3-E1表達(dá)HMGB1的受體RAGE和TLR-2、3、4、9。以該細(xì)胞為模型,系統(tǒng)研究了HMGB1對(duì)MC3T3-E1促遷移效應(yīng)及對(duì)分化作用的影響。主要結(jié)果如下:(1)MC3T3-E1高表達(dá)CD29(β1-integrin)、H-2Kb、Sca1及CD34等表面標(biāo)志分子,而不表達(dá)c-Kit(CD117)。(2)在一定的濃度范圍(25~100ng/ml)內(nèi),HMGB1對(duì)MC3T3-E1的增殖基本無影響;但HMGB1對(duì)MC3T3有促遷移作用,在25ng/ml濃度時(shí)最明顯,之后隨著濃度的增高,其促遷移作用逐漸減弱。HMGB1能夠誘導(dǎo)MC3T3-E1細(xì)胞MAPK的活化,而且其誘導(dǎo)的MC3T3-E1細(xì)胞的遷移作用依賴于MAPK通路中ERK的活化。另外,在小于25ng/ml的范圍內(nèi),HMGB1可以升高M(jìn)C3T3-E1的ALP活性,這與它對(duì)MSC的作用是一致的,但超過50ng/ml,HMGB1即表現(xiàn)為抑制MC3T3-E1的ALP活性。HMGB1不能誘導(dǎo)MC3T3-E1向脂肪細(xì)胞分化。 除了多種細(xì)胞信號(hào)介導(dǎo)細(xì)胞因子的生物學(xué)效應(yīng)外,MicroRNA也被證明是重要的細(xì)胞生物學(xué)效應(yīng)的調(diào)節(jié)分子。MIR210是新近發(fā)現(xiàn)的一種小RNA分子,它的作用、結(jié)合分子、生物學(xué)效應(yīng)等都尚不清楚。我們前期工作表明HMGB1作用后的細(xì)胞中MIR210明顯上調(diào),但其對(duì)MSC的調(diào)節(jié)作用并不清楚。利用實(shí)時(shí)定量PCR的方法觀察到在HMGB1作用后MC3T3-E1中明顯上調(diào)。利用重組慢病毒介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移方法,將MIR210轉(zhuǎn)入MC3T3-E1細(xì)胞,分選轉(zhuǎn)基因細(xì)胞并進(jìn)一步進(jìn)行生物學(xué)效應(yīng)研究。高表達(dá)MIR210對(duì)MC3T3-E1及MSC的增殖基本無影響,也不影響MC3T3-E1的表型。但高表達(dá)MIR210能夠促進(jìn)MC3T3-E1細(xì)胞自發(fā)遷移率,以及對(duì)HMGB1誘導(dǎo)遷移的敏感性。在應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)劑量和1/10劑量誘導(dǎo)劑的情況下,MIR210使得MSC及MC3T3-E1的ALP活性降低,提示有可能對(duì)這MSC的成骨分化有抑制作用。 研究結(jié)果表明HMGB1能夠誘導(dǎo)MC3T3-E1的分化并通過MAPK誘導(dǎo)其遷移;小RNA MIR210參與了HMGB1生物學(xué)效應(yīng)的調(diào)節(jié)。該研究深入MSC的調(diào)控機(jī)制,并為進(jìn)一步拓展MSC在組織修復(fù)中的應(yīng)用提供一定的理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:Bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) are one of the important stem cells to initiate tissue repair. Many chemokines and tissue damage signals can regulate MSCs and induce them to differentiate into connective tissue under certain conditions. Cells. High mobility group box 1 (HMGB1) is classified as a new cell chemotactic tissue repair signaling molecule. It can promote the proliferation, migration, differentiation, cytoskeleton reconstruction and wound healing of many kinds of cells. However, the biological characteristics and mechanism of the tissue repair factor for mesenchymal stem cells are not clear. Mouse MC3T3-E1 cell line is a kind of MSC cell line. Human MSC and MC3T3 cells were used as models to observe the possible mechanism of the effect of HMGB1 on the biological characteristics of MSC cells. The previous work in our laboratory proved that HMGB1 receptor RAGE and TLR-4 HMBG1 could induce the differentiation of MSC into osteoblasts by RAGE. The immunophenotype, osteogenesis and adipose differentiation of mouse MC3T3-E1 cell line were identified. RT-PCR method was used to confirm the expression of HMGB1 receptor RAGE and TLR-2O3H4 by MC3T3-E1. The effects of HMGB1 on the migration and differentiation of MC3T3-E1 were systematically studied. The main results were as follows: (1) MC3T3-E1 highly expressed CD29 (尾 _ 1-integrin (尾 _ 1-integrin) H _ 2KbSca1, CD34 and other surface marker molecules, but did not express c-Kitt ~ (1) CD _ (117) 路L ~ (2)). HMGB1 had no effect on the proliferation of MC3T3-E1 in a certain concentration range of 25100ng / ml. However, HMGB1 could promote the migration of MC3T3, which was most obvious at the concentration of 25ng / ml, and then decreased with the increase of concentration. HMGB1 could induce the activation of MAPK in MC3T3-E1 cells. Moreover, the migration of MC3T3-E1 cells induced by HMGB1 depends on the activation of ERK in the MAPK pathway. In addition, HMGB1 can increase the ALP activity of MC3T3-E1 in a range of less than 25 ng / ml, which is consistent with the effect of HMGB1 on MSC. But more than 50 ng / ml HMGB1 could inhibit the ALP activity of MC3T3-E1. HMGB1 could not induce MC3T3-E1 to differentiate into adipocytes. In addition to the biological effects of cytokines mediated by a variety of cellular signals, microRNAs have also been shown to be important modulators of cellular biological effects. MIR210 is a newly discovered small RNA molecule that acts as a binding molecule. The biological effects are still unknown. Our previous work showed that MIR210 was up-regulated in the cells treated with HMGB1. However, its regulatory effect on MSC was not clear. It was observed by real-time quantitative PCR that MC3T3-E1 was up-regulated after HMGB1 treatment. MIR210 was transferred into MC3T3-E1 cells by gene transfer mediated by recombinant lentivirus. The overexpression of MIR210 had no effect on the proliferation of MC3T3-E1 and MSC, nor did it affect the phenotype of MC3T3-E1. However, high expression of MIR210 could promote the spontaneous migration of MC3T3-E1 cells. Under the condition of standard dose and 1/10 dose of inducer, the ALP activity of MSC and MC3T3-E1 was decreased, which suggested that it might inhibit the osteogenic differentiation of MSC. The results showed that HMGB1 could induce the differentiation of MC3T3-E1 and induce its migration through MAPK, and that small RNA MIR210 was involved in the regulation of biological effects of HMGB1. It also provides a theoretical basis for further expanding the application of MSC in tissue repair.
【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】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：R329

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本文編號(hào)：1510315