VEGF诱导成神经分化的间充质干细胞定向迁移研究

发布时间：2018-04-10 08:30

  本文选题：间充质干细胞(MSCs)　切入点：成神经分化　出处：《苏州大学》2011年硕士论文

【摘要】：中枢神经系统(central nervous system, CNS)损伤后的功能恢复非常困难,主要原因是脑内神经元的再生能力差。骨髓间充质干细胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells, BM-MSCs/MSCs)可在自体获得且能在体外稳定扩增,并可诱导分化成神经细胞,有望用于神经系统疾病的治疗,故骨髓间充质干细胞向神经细胞分化相关的基础研究是十分重要的。移植MSCs治疗CNS损伤包括两个重要的因素:MSCs定向迁移至损伤部位;MSCs的成神经分化。 体外实验发现,血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)可以诱导MSCs的迁移;在病理状态下,损伤区域会释放大量VEGF,诱导MSCs向损伤区域的迁移。VEGF和细胞膜上的血管内皮生长因子受体(vascular endothelial growth factor receptor, VEGFR)结合,激活细胞外信号调节激酶(extracelluar signal regulated kinases-1/2, ERK1/2)、应激活化蛋白激酶/c-Jun氨基末端激酶(stress-activated protein kinase/c-Jun NH2-terminal kinase, SAPK/JNK)、p38MAPK和磷脂酰肌醇3激酶/Akt(phosphatidylinositol 3-kinase/Akt, PI3K/Akt)信号通路,进而介导细胞的增殖、分化和迁移。 本实验室的前期研究结果显示,不同分化状态的MSCs向C6胶质瘤条件培养基和SDF-1alpha迁移的细胞数不同,因此我们猜测MSCs的分化状态影响它们的趋化性迁移,为了进一步验证MSCs的成神经分化状态和其迁移行为之间的关系,我们利用Dunn chamber和Boyden chamber检测了成神经分化不同阶段的MSCs向VEGF的定向迁移行为,同时Western blot检测了和MSCs迁移密切相关的PI3K/Akt和MAPKs通路对VEGF的应答。 我们采用Percoll分离法在体外培养并扩增大鼠骨髓来源MSCs,应用抗氧化剂诱导方案诱导MSCs向神经样细胞分化,运用Dunn chamber从个体水平研究分化细胞在VEGF浓度梯度下的迁移速率、迁移效率和迁移轨迹。接着,我们运用Boyden chamber从群体水平研究MSCs在成神经分化过程中的趋化性迁移(Chemotaxis)和随机运动(Chemokinesis)。Boyden chamber结果显示,下室加入不同浓度VEGF后,不同状态细胞向同一浓度VEGF迁移的数量不同,不同浓度VEGF诱导同一状态细胞的迁移数量也不同,同时,利用活细胞工作站结合Dunn chamber对细胞进行微速摄影视频分析(time-lapse video analysis)显示在某一分化阶段(预诱导24小时)的MSCs具有更高的迁移效率。接着,我们通过Western blot检测了在VEGF刺激下这些通路关键分子的磷酸化水平的改变,结果显示各条通路达到磷酸化最大值的时间不同,同一时间各条通路磷酸化的程度不同,而且这些现象随着细胞状态的改变而改变。最后,采用PI3K/Akt和MAPKs抑制剂阻断信号通路后,利用Dunn chamber和Boyden chamber观察抑制剂对细胞定向迁移的影响,结果显示抑制剂对迁移的影响和分化的状态密切相关,推测这些通路在成神经分化的MSCs定向迁移中是选择性起作用的。 以上结果证明,MSCs的分化影响了其向VEGF的定向迁移,也就是说,不同分化状态的MSCs显示出不同的迁移行为。MSCs分化状态影响其对诱导因子的趋化性迁移是一个普遍的现象,实验室关于干细胞生长生长因子(hepatocyte growth factor, HGF),干细胞因子(stem cell factor, SCF),血小板衍生因子(platelet derived growth factor, PDGF)的研究同样证明了这种现象的存在,虽然进一步的分子机制仍待于探索,但是我们的研究结果为临床移植MSCs来治疗中枢神经系统疾病提供了更加丰富的理论基础。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R329

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本文编号：1730458