Wnt/β-catenin信号通路在大鼠BMSCs神经分化中的作用研究
发布时间：2022-01-22 22:14
目的:研究Wnt/β-catenin信号通路在大鼠BMSCs神经分化中的作用,探讨应用EGF、bFGF诱导BMSCs神经分化的可能信号分子机制。方法采用全骨髓贴壁法体外分离纯化大鼠BMSCs。第3代BMSCs分别给予20ng/ml碱性成纤维生长因子（bFGF）和（或）20ng/ml表皮生长因子（EGF）在含10ml/L（1%）胎牛血清（FBS）的DMDM/F-12培养基中诱导,倒置相差显微镜观察其形态变化,免疫组织化学法检测细胞内神经元特异性烯醇化酶（NSE）及胶质纤维酸性蛋白（GFAP）的表达,RT-PCR检测其β-catenin、BDNF、GDNF、nestin基因mRNA的变化。结果诱导7d后bFGF和EGF+bFGF组细胞变圆,向四周伸出多个明显突起,部分突起间存在连接,而EGF组、空白组变化不明显;免疫组化染色示EGF组GFAP阳性率高于NSE,而bFGF和EGF+bFGF组NSE阳性率高于GFAP。EGF+bFGF组NSE、GFAP阳性率最高,bFGF组次之,与空白组、EGF组比较差异均有统计学意义（P<0.004 2）;RT-PCR示nestin在bFGF和EGF+...
【文章来源】：中国生物工程杂志. 2013,33(03)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
细胞形态学观察(×100)
中国生物工程杂志ChinaBiotechnologyVol．33No．32013组间比较差异无统计学意义(P＞0．05)(图4及表2)。图2诱导后细胞形态及免疫组织化学染色Fig．2Cellmorphologyandimmunohistochemistryafterinduction(a)GroupEGFofBMSCsinducedfor7days(×100)(b)GroupbFGFofBMSCsinducedfor7days(×100)(c)GroupEGF+bFGFofBMSCsinducedfor7days(×100)(d)NSEimmunohistochemicalresultsofGroupEGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(e)NSEimmunohistochemicalresultsofGroupbFGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(f)NSEimmunohistochemicalresultsofGroupEGF+bFGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(g)GFAPimmunohistochemicalresultsofGroupEGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(h)GFAPimmunohistochemicalresultsofGroupbFGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(i)GFAPimmunohistochemicalresultsofGroupEGF+bFGFofBMSCsinducedfor7days(×200)表2诱导7d各组相关基因mRNA相对表达水平(n=3，x珔±s)Table2RelativeexpressionofrelatedmRNAineachgroupat7daysafterinduction(n=3，x珔±s)组别Groupβ-cateninGDNFBDNFnestin空白组0．27±0．040．43±0．010．22±0．010．46±0．02EGF组0．64±0．051)0．49±0．010．37±0．001)0．17±0．011)bFGF组0．97±0．021)2)0．94±0．041)2)0．70±0．011)2)0．79±0．041)2)EGF+bFGF组1．09±0．021)2)3)0．87±0．021)2)3)0．87±0．021)2)3)0．78±0．031)2)1)ComparedwithgroupBlank，P＜0．05;2)ComparedwithgroupEGF，P＜0．05;3)ComparedwithgroupEGF，P＜0．053讨论1968年Friedenstein［2］首次分离并描述了BMSCs的特性，根据其特性其他研究者从人、大鼠、小鼠、兔及猴子等动物分离
2013，33(3)何丁文等:Wnt/β-catenin信号通路在大鼠BMSCs神经分化中的作用研究图3各组NSE、GFAP阳性率比较Fig．3RatesofNSEandGFAPpositivecellsincachgroup图4相关基因mRNA表达水平电泳图Fig．4ElectrophoresisofrelatedmRNAexpressionbFGF和EGF+bFGF组NSE阳性率高于GFAP;nestinmRNA在bFGF和EGF+bFGF组较其他组显著增高。NSE、GFAP分别为成熟神经元、星形胶质细胞的特异性标记物［6］，而nestin则是神经干细胞标志物［7］。说明全骨髓贴壁法成功分离出BMSCs，BMSCs在该诱导条件下定向分化为神经细胞。随着对干细胞向神经分化分子机制研究的不断深入，人们对古老的Wnt信号通路干细胞向神经分化中的作用开始产生了浓厚的兴趣。目前已经阐明的Wnt信号转导途径有4条，但研究最多的是经典Wnt信号通路-Wnt/β-catenin信号通路，经典Wnt信号通路由胞外的具有干细胞生长因子作用的Wnts蛋白、膜受体、β-catenin以及下游的靶基因组成，其中β-catenin是该信号通路中的关节蛋白，胞浆内β-catenin的数量和状态直接决定Wnt信号通路的功能状态。周围细胞分泌的Wnts蛋白如Wnt1、2、3、5、6、10等结合于细胞膜Frizzled受体，促进细胞内Axin2/GSK3β/APC复合物去磷酸化降解，释放出游离β-catenin，大量的β-catenin在胞浆内聚集形成核内外浓度差，促使β-catenin向胞核内转移，与核内转录因子TCF结合，诱导下游目的基因CyclinD1、c-myc、CD44等的转录和翻译，从而产生靶细胞的增殖、分化等一系列生物学效应［5，8］。Wnt信号促进多巴胺能细胞分化和神经再生，并在多巴胺能神经元发育过程中起重要作用，经典Wnt/β-catenin信号通路在调控中脑神经干细胞、多巴胺能神经前体细胞的增殖分化中起主要作用，Wnt/β-catenin信号分子
【参考文献】：
期刊论文
[1]多种细胞因子诱导大鼠间充质干细胞向多巴胺能神经元分化[J]. 陈丹丹,付文玉,庄文欣,吕娥,郭健,李锋杰. 解剖学杂志. 2011 (05)
[2]大鼠骨髓间充质干细胞体外向肠神经细胞分化及胶质细胞源神经营养因子表达的变化[J]. 吴晓娟,魏明发,柴成伟,冯杰雄,黎润光,王小林. 中华小儿外科杂志. 2010 (08)
本文编号：3602997
【文章来源】：中国生物工程杂志. 2013,33(03)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
细胞形态学观察(×100)
中国生物工程杂志ChinaBiotechnologyVol．33No．32013组间比较差异无统计学意义(P＞0．05)(图4及表2)。图2诱导后细胞形态及免疫组织化学染色Fig．2Cellmorphologyandimmunohistochemistryafterinduction(a)GroupEGFofBMSCsinducedfor7days(×100)(b)GroupbFGFofBMSCsinducedfor7days(×100)(c)GroupEGF+bFGFofBMSCsinducedfor7days(×100)(d)NSEimmunohistochemicalresultsofGroupEGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(e)NSEimmunohistochemicalresultsofGroupbFGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(f)NSEimmunohistochemicalresultsofGroupEGF+bFGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(g)GFAPimmunohistochemicalresultsofGroupEGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(h)GFAPimmunohistochemicalresultsofGroupbFGFofBMSCsinducedfor7days(×200)(i)GFAPimmunohistochemicalresultsofGroupEGF+bFGFofBMSCsinducedfor7days(×200)表2诱导7d各组相关基因mRNA相对表达水平(n=3，x珔±s)Table2RelativeexpressionofrelatedmRNAineachgroupat7daysafterinduction(n=3，x珔±s)组别Groupβ-cateninGDNFBDNFnestin空白组0．27±0．040．43±0．010．22±0．010．46±0．02EGF组0．64±0．051)0．49±0．010．37±0．001)0．17±0．011)bFGF组0．97±0．021)2)0．94±0．041)2)0．70±0．011)2)0．79±0．041)2)EGF+bFGF组1．09±0．021)2)3)0．87±0．021)2)3)0．87±0．021)2)3)0．78±0．031)2)1)ComparedwithgroupBlank，P＜0．05;2)ComparedwithgroupEGF，P＜0．05;3)ComparedwithgroupEGF，P＜0．053讨论1968年Friedenstein［2］首次分离并描述了BMSCs的特性，根据其特性其他研究者从人、大鼠、小鼠、兔及猴子等动物分离
2013，33(3)何丁文等:Wnt/β-catenin信号通路在大鼠BMSCs神经分化中的作用研究图3各组NSE、GFAP阳性率比较Fig．3RatesofNSEandGFAPpositivecellsincachgroup图4相关基因mRNA表达水平电泳图Fig．4ElectrophoresisofrelatedmRNAexpressionbFGF和EGF+bFGF组NSE阳性率高于GFAP;nestinmRNA在bFGF和EGF+bFGF组较其他组显著增高。NSE、GFAP分别为成熟神经元、星形胶质细胞的特异性标记物［6］，而nestin则是神经干细胞标志物［7］。说明全骨髓贴壁法成功分离出BMSCs，BMSCs在该诱导条件下定向分化为神经细胞。随着对干细胞向神经分化分子机制研究的不断深入，人们对古老的Wnt信号通路干细胞向神经分化中的作用开始产生了浓厚的兴趣。目前已经阐明的Wnt信号转导途径有4条，但研究最多的是经典Wnt信号通路-Wnt/β-catenin信号通路，经典Wnt信号通路由胞外的具有干细胞生长因子作用的Wnts蛋白、膜受体、β-catenin以及下游的靶基因组成，其中β-catenin是该信号通路中的关节蛋白，胞浆内β-catenin的数量和状态直接决定Wnt信号通路的功能状态。周围细胞分泌的Wnts蛋白如Wnt1、2、3、5、6、10等结合于细胞膜Frizzled受体，促进细胞内Axin2/GSK3β/APC复合物去磷酸化降解，释放出游离β-catenin，大量的β-catenin在胞浆内聚集形成核内外浓度差，促使β-catenin向胞核内转移，与核内转录因子TCF结合，诱导下游目的基因CyclinD1、c-myc、CD44等的转录和翻译，从而产生靶细胞的增殖、分化等一系列生物学效应［5，8］。Wnt信号促进多巴胺能细胞分化和神经再生，并在多巴胺能神经元发育过程中起重要作用，经典Wnt/β-catenin信号通路在调控中脑神经干细胞、多巴胺能神经前体细胞的增殖分化中起主要作用，Wnt/β-catenin信号分子
【参考文献】：
期刊论文
[1]多种细胞因子诱导大鼠间充质干细胞向多巴胺能神经元分化[J]. 陈丹丹,付文玉,庄文欣,吕娥,郭健,李锋杰. 解剖学杂志. 2011 (05)
[2]大鼠骨髓间充质干细胞体外向肠神经细胞分化及胶质细胞源神经营养因子表达的变化[J]. 吴晓娟,魏明发,柴成伟,冯杰雄,黎润光,王小林. 中华小儿外科杂志. 2010 (08)
本文编号：3602997
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