腺苷及腺苷A2B受体在冲击波影响人类骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化中的作用及机制研究
发布时间：2020-07-10 23:19
【摘要】：背景:软骨是人体运动系统中最重要、最复杂的成分之一。由于交通意外、人口老龄化,创伤、退行性变造成的关节软骨损伤日益增加。软骨损伤一旦发生,将引起强烈的关节疼痛和关节僵直。软骨损伤所造成的病痛大大降低了患者的活动能力及生活质量。再加上软骨自愈和再生能力极低。传统方法疗效不佳。组织工程作为一门新兴的交叉学科,被应用于软骨损伤的修复,取得了令人振奋的效果,为软骨损伤的治疗开辟了新的途径和思路。骨髓间充质干细胞(BMSCs)是目前较为理想的软骨组织工程的种子细胞。骨骼系统的发育以及骨与软骨修复,依赖于BMSC的分化。BMSCs的分化受不同的分子机制调控,其中Runx2、Sox9等因子对BMSC分化起重要调控作用。BMSC的分化异常将导致骨骼发育异常、骨不连或软骨缺损。因此研究MSCs的成软骨分化具有重要意义。随着冲击波(ESW)治疗在临床应用越来越多,人们发现冲击波在治疗疾病中应用的远不止碎石。自20世纪90年代早期以来,ESW开始用于在骨科治疗骨组织和骨骼周围软组织的疾病,取得了良好的效果。但是冲击波产生生物效应的具体机制尚不明确,可能与冲击波影响干细胞分化有关。腺苷存在于身体的各种组织和器官,发挥重要生物学作用。腺苷通过与细胞表面的四个腺苷受体结合,激活下游通路来发挥其生物学效应。A1和A3腺苷受体(A1AR和A3AR)与Gαi偶联,受腺苷酸环化酶抑制;而A2A和A2B腺苷受体(A2AAR和A2BAR)与Gαs偶联,Gαs刺激腺苷酸环化酶并产生c AMP信号。A1AR、A2AAR和A2BAR在MSC中表达。A2AAR和A2BAR在软骨细胞中高表达。四种腺苷受体亲和力不同,A2BAR亲和力最低。A2BAR及其相关的信号通路在骨髓间充质干细胞分化过程中有重要作用。A2BAR能刺激MSCs的成骨细胞分化,抑制MSCs的破骨细胞分化和功能。腺苷受体在软骨细胞分化中的作用尚未被研究和报告。然而,由于A1AR、A2AAR和A2BAR在MSCs表达,在加上腺苷受体对Runx2及Sox9的影响,可以推测腺苷受体在MSCs向软骨细胞分化中起到重要的作用目前还不清楚冲击波对MSCs软骨细胞分化产生的影响。我们的前期研究发现,冲击波能释放h MSCs细胞内ATP,激活P2X7受体及其下游信号通路,促进h MSCs成骨细胞分化。ATP在胞外很快被降解成腺苷,因此我们推测冲击波能够通过腺苷发挥一定的作用。目的:使用冲击波作用人骨髓间充质干细胞,探索其能否影响MSCs的软骨分化,以及腺苷与其受体在此过程中所起的作用。方法:1、流式细胞仪检测BMSCs的表面标记。2、钙结节茜素红染色鉴定所分离培养细胞的成骨分化能力。3、甲苯胺蓝染色、II型胶原的免疫组化鉴定所分离培养细胞的成软骨分化能力。4、油红染色鉴定所分离培养细胞的成软骨分化能力。5、CCK8法检测细胞增值率;台盼蓝染色检测ESW对MSC活性的影响。6、ELISA测量冲击波对h MSCs的细胞外ATP、ADP、AMP、腺苷、HIF-α及IL-6的含量的影响。7、Western blotting检测冲击波对h MSCs的腺苷受体表达水平的影响。8、Real-time PCR检测冲击波在对h MSCs的SOX6,Sox9,COL1A2,COL2A1,ACAN及Runx2 m RNA表达水平的影响。结果:1、骨髓间充质干细胞的鉴定:MSCs能贴塑料瓶壁生长;流式细胞仪检g谒拇赴砻婵乖
本文编号：2749588
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