原癌基因c-myc对马鹿茸发育调控的影响机制

发布时间：2019-09-29 09:03

【摘要】：鹿茸是迄今发现的唯一能够再生的哺乳动物器官。它能够像肿瘤一样割后再生并快速生长,但不发生癌变也没有引起周围组织癌变。该现象至今不能被解释。c-myc基因是具有典型bHLHZIPDNA结合特征的转录因子,具有调节细胞的生长、增殖、分化,和凋亡等多种功能。在维持正常细胞功能活动中起着重要作用。研究原癌基因c-myc对鹿茸快速生长和再生的影响,从分子水平揭示鹿茸干细胞的增殖分化特性,阐述原癌基因c-myc对鹿茸角快速生长同时不发生癌变的调控影响机制；同时构建鹿茸软骨发生发育的体外模型能够为骨的修复与再生研究提供基础。研究以塔里木马鹿茸为材料,利用分子克隆、定量表达、免疫组织化学、细胞体外培养及腺病毒转染等技术,对鹿茸c-myc基因结构,不同生长期的马鹿茸组织中基因的表达特性进行了研究,同时建立鹿茸软骨体外发育模型,通过抑制Wnt信号通路研究其下游基因c-myc对鹿茸MSCs软骨分化的影响。结果表明：塔里木马鹿茸c-myc基因cDNA全长为1840bp序列,其DNA结合域由bHLHZIP结构组成,共80个氨基酸残基。除了bHLH区的第16和46位氨基酸与牛、羊、人和鼠的序列有差异外,其余结合位点的氨基酸都没有变异。定量检测第30d、40d、60d和70d生长期鹿茸的茸皮、间充质细胞层、成软骨和软骨组织c-myc基因的表达,结果c-myc基因总表达量呈下调表达趋势；以鹿耳组织代表体组织进行比较,四个生长点的茸组织基因表达量均不高于体组织。但在30d的鹿茸软骨、40d的茸皮和60d的间充质层三个组织中,c-myc基因的相对表达量最高；在四个组织中间充质细胞层的表达量最高,而处于分化状态的成软骨组织表达量最低。c-myc蛋白表达主要位于鹿茸皮毛囊根鞘、真皮基底层和动脉血管平滑肌以及鹿茸的间充质层；和30d的鹿茸软骨细胞层。初步说明c-myc对鹿茸表皮干细胞和间充质干细胞组织的增殖有重要作用,对早期软骨细胞增殖、成熟有重要影响。利用外源TGFβ1成功诱导鹿茸间充质干细胞(MSCs)向软骨分化,在软骨分化过程中,c-myc基因表达显著下调(P0.05),在分化第28天软骨阶段c-myc基因上调表达,阻止了软骨分化的进程,使细胞向骨变化。这一变化与体内检测生长早期鹿茸软骨的c-myc表达特性相一致。利用DKK1超表达阻止c-myc基因上游的Wnt信号,结果证实在鹿茸发育过程c-myc基因通过Wnt/p-catenin经典通路调控鹿茸MSCs向软骨分化,过表达DKK1抑制c-myc的初始表达水平可诱导鹿茸MSCs进入分化状态,但信号通路的抑制基因DKK1不抑制鹿茸MSCs c-myc基因总体表达水平,不影响鹿茸MSCs的增殖活动,鹿茸MSCs在任何c-myc水平的增殖活动是马鹿茸快速生长的重要原因。综上所述,c-myc基因在鹿茸快速生长过程一直处于低表达水平(低于体组织)；c-myc可以通过wnt信号通路影响MSCs向软骨分化。基因下调表达可诱导软骨分化活动,但不影响MSCs增殖；c-myc基因上调表达可促进软骨细胞的增殖和成熟,但也对持续的分化活动有抑制作用。鹿茸MSCs在任何c-myc水平的增殖活动是马鹿茸快速生长的重要原因。
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S825

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本文编号：2543839