骨形态发生蛋白2浓度对兔骨髓间充质干细胞生长的影响
发布时间：2021-08-11 13:42
目的:探讨骨形态发生蛋白-2（BMP-2）浓度对兔骨髓间充质干细胞（rabbit bone mesenchymal stem cells,rBMSCs）生长作用的影响。方法:分别用浓度为100ng/ml、50ng/ml、10ng/ml的BMP-2培养初始数量约1×104个的rBMSCs 12d,以单纯10%MEM培养的rBMSCs为对照组。分析4组间每天细胞计数的变化,并分别观察第6及第12天细胞形态的差异。Real-Time PCR检测第6、12天4组Notch通路关键分子Notch1/Jagged1/Hes1的表达。结果:3种浓度的BMP-2实验组与对照组之间细胞繁殖量没有统计学差异（P>0.05）。对照组细胞基本保持长梭形,聚集生长现象不明显。3个浓度实验组的细胞形态呈多样性,聚集生长明显加强,但组间形态无明显差异。第6、12天3个BMP-2组之间细胞的Notch1/Jagged1/Hes1 mRNA的表达量无明显差异（P>0.05）,但与对照组比较均明显上升（P<0.05）。结论:BMP-2可能通过Notch通路促进兔BMSCs的生长聚集...
【文章来源】：医学理论与实践. 2020,33(22)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
rMSCs与不同浓度BMP-2共培养的生长趋势
人骨形态发生蛋 白-2(BMP-2)是一种强大的骨诱导蛋白,可以招募不同组织来源的MSCs并诱导为成骨细胞[11];2002年获得了美国FDA的批准,作为骨移植替代品用于脊柱融合和开放性胫骨骨折等[12]。BMP-2半衰期短,虽然高剂量的BMP-2可以产生良好的骨形成量,但也诱导了过度的炎症反应且导致并发症(包括:骨质量恶化、脂肪组织形成等)发生率显著增加[13],对骨损伤的修复得不偿失。因此,高剂量BMP-2的有效性仍然是一个临床关注的重要问题[4]。本次研究使用了100ng/ml、50ng/ml、10ng/ml 3个梯度浓度的BMP-2共培养rBMSCs,以无添加BMP-2的rBMSCS为对照组进行比较,发现3种浓度的BMP-2与对照组的细胞增殖生长曲线的规律基本相同,提示在文中采用的浓度范围内,BMP-2对rBMSCs的增殖促进能力并不明显,需要提升rBMSCs的增殖效率可能需要更高浓度的BMP-2。而在BMP-2加入后,细胞形态的观察发现rBMSCs分化趋势增强,同时聚集生长现象更明显,表明BMP-2对rBMSCs向功能细胞分化还是具有强大的促进作用,但结果显示BMP-2浓度对rBMSCs生长形态的影响不大。图3 BMP-2浓度对rMSCs生长过程中Notch通路相关分子表达的影响
图2 BMP-2浓度对rBMSCs生长形态的影响Notch信号通路参与调节细胞生长、细胞死亡和分化程序[14]。靶细胞上的Notch受体(Notch1-4)通过配体Jagged(Jag1、Jag2) 与邻近细胞结合而被激活,Hes1则是典型Notch信号通路的下游靶基因[15]。本次实验结果显示BMP-2的加入能有效活化rBMSCs的Notch通路,该通路的相关靶基因Notch1/ Jagged1/Hes1表达均有不同程度的上升,但同样的,BMP-2浓度的改变并无引起Notch通路活化程度的差异,从Notch1/Jagged1/Hes1表达的变化可以看出,Notch通路的活化程度与rBMSCs生长分化趋势相吻合。有研究报道在成骨细胞不同分化阶段有条件地过表达Notch证实Notch通路的激活能有助BMSCs早期分化,促进骨愈合[16]。结合本次结果,我们推测BMP-2对rBMSCs生长形态的影响可能通过Notch通路实现,但并无浓度依赖性。而Inzana研究则发现Notch通路活化及加速骨形成的程度与BMSCs的减少量一致[17],暗示Notch可能对BMSCs增殖的促进作用有限,一定程度上给结果2.1提供了合理的解释。
【参考文献】：
期刊论文
[1]microRNA-346对脂肪源性间充质干细胞成骨分化的影响[J]. 严斌,王春梅,彭秀银,何沛恒. 医学理论与实践. 2018(23)
[2]后路钉棒系统内固定联合自体骨髓间充质干细胞移植治疗胸腰椎骨折合并脊髓损伤[J]. 唐俊,梁红锁,李林,李红波,韦程寿,黄克. 医学理论与实践. 2016(21)
本文编号：3336262
【文章来源】：医学理论与实践. 2020,33(22)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
rMSCs与不同浓度BMP-2共培养的生长趋势
人骨形态发生蛋 白-2(BMP-2)是一种强大的骨诱导蛋白,可以招募不同组织来源的MSCs并诱导为成骨细胞[11];2002年获得了美国FDA的批准,作为骨移植替代品用于脊柱融合和开放性胫骨骨折等[12]。BMP-2半衰期短,虽然高剂量的BMP-2可以产生良好的骨形成量,但也诱导了过度的炎症反应且导致并发症(包括:骨质量恶化、脂肪组织形成等)发生率显著增加[13],对骨损伤的修复得不偿失。因此,高剂量BMP-2的有效性仍然是一个临床关注的重要问题[4]。本次研究使用了100ng/ml、50ng/ml、10ng/ml 3个梯度浓度的BMP-2共培养rBMSCs,以无添加BMP-2的rBMSCS为对照组进行比较,发现3种浓度的BMP-2与对照组的细胞增殖生长曲线的规律基本相同,提示在文中采用的浓度范围内,BMP-2对rBMSCs的增殖促进能力并不明显,需要提升rBMSCs的增殖效率可能需要更高浓度的BMP-2。而在BMP-2加入后,细胞形态的观察发现rBMSCs分化趋势增强,同时聚集生长现象更明显,表明BMP-2对rBMSCs向功能细胞分化还是具有强大的促进作用,但结果显示BMP-2浓度对rBMSCs生长形态的影响不大。图3 BMP-2浓度对rMSCs生长过程中Notch通路相关分子表达的影响
图2 BMP-2浓度对rBMSCs生长形态的影响Notch信号通路参与调节细胞生长、细胞死亡和分化程序[14]。靶细胞上的Notch受体(Notch1-4)通过配体Jagged(Jag1、Jag2) 与邻近细胞结合而被激活,Hes1则是典型Notch信号通路的下游靶基因[15]。本次实验结果显示BMP-2的加入能有效活化rBMSCs的Notch通路,该通路的相关靶基因Notch1/ Jagged1/Hes1表达均有不同程度的上升,但同样的,BMP-2浓度的改变并无引起Notch通路活化程度的差异,从Notch1/Jagged1/Hes1表达的变化可以看出,Notch通路的活化程度与rBMSCs生长分化趋势相吻合。有研究报道在成骨细胞不同分化阶段有条件地过表达Notch证实Notch通路的激活能有助BMSCs早期分化,促进骨愈合[16]。结合本次结果,我们推测BMP-2对rBMSCs生长形态的影响可能通过Notch通路实现,但并无浓度依赖性。而Inzana研究则发现Notch通路活化及加速骨形成的程度与BMSCs的减少量一致[17],暗示Notch可能对BMSCs增殖的促进作用有限,一定程度上给结果2.1提供了合理的解释。
【参考文献】：
期刊论文
[1]microRNA-346对脂肪源性间充质干细胞成骨分化的影响[J]. 严斌,王春梅,彭秀银,何沛恒. 医学理论与实践. 2018(23)
[2]后路钉棒系统内固定联合自体骨髓间充质干细胞移植治疗胸腰椎骨折合并脊髓损伤[J]. 唐俊,梁红锁,李林,李红波,韦程寿,黄克. 医学理论与实践. 2016(21)
本文编号：3336262
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