bFGF和SDF-1预处理对骨髓间充质干细胞成骨分化潜能的差异影响

发布时间：2018-03-02 09:46

  本文关键词： bFGF SDF-1 骨髓间充质干细胞 成骨分化 预处理　出处：《山东大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：目的:运用原位组织工程修复破坏的牙周组织是牙周组织再生研究领域的新热点,其中趋化因子的应用是原位组织工程的重点。经典的趋化因子以基质细胞衍生因子-1(Stromal cell-derived factor-1,SDF-1)为代表,SDF-1 能促进干细胞的募集、增殖,是组织再生领域研究的热点。有部分研究表明低剂量的碱性成纤维细胞生长因子(Basic fibroblast growth factor,bFGF)同样具有促进干细胞募集、增殖,且能维持细胞千性。细胞因子、趋化因子和粘附分子能够促进干细胞的募集,运用自身募集的干细胞恢复缺损组织是近年来原位组织工程学(insitutissue engineering technique)研究的热点。本研究选取ST2细胞株来完成实验,ST2细胞株作为从BC8小鼠骨髓中分离出来的一种间质细胞株,具有骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs)的特点,是再生组织领域常用的种子细胞。虽然两种因子均能促进干细胞募集和增殖,但募集、增殖的干细胞需要成骨分化才能发挥促牙周再生的作用。故了解两种因子作用后千细胞的成骨分化潜能对于原位组织工程中趋化剂的选择有指导意义。本课题首次探究bFGF和SDF-1预处理对BMMSCs(ST2细胞株)成骨分化潜能的影响。材料和方法:将ST2分别用普通培养基(对照组)、含20 ng/mlbFGF的培养基和含200 ng/mlSDF-1的培养基预处理48小时。预处理后的BMMSCs在成骨诱导培养液中继续培养 3、7、14 天,qRT-PCR 及 Western Blot 检测 BSP、Runx-2 和 ALP的基因及蛋白表达;28天后进行茜素红染色观察钙结节的形成。结果:bFGF预处理组:第3天时,ALP和Runx-2mRNA表达和ALP蛋白表达显著低于对照组;第7天时,ALP、BSP和Runx-2mRNA表达和ALP蛋白表达均显著高于对照组;14和28天成骨相关指标与对照组无显著差异。SDF-1预处理组:第3天时,ALP mRNA和蛋白表达显著低于对照组,而Runx-2蛋白表达显著高于对照组;第7天时,与对照组比较,仅ALP蛋白表达显著升高;14和28天成骨相关指标与对照组无显著差异。bFGF预处理组和SDF-1预处理组相比,第3天时的ALPmRNA、第7天时的BSP和Runx-2 mRNA的表达前者显著高于后者;第3天时的Runx-2 mRNA和ALP及Runx-2蛋白的表达后者显著高于前者。结论:bFGF和SDF-1预处理后,BMMSCs成骨分化活性在早期被抑制,中期增强。其中以bFGF的作用更显著。提示,bFGF比SDF-1在维持干细胞成骨分化潜能方面更具有优势。
[Abstract]:Objective: to repair the damaged periodontal tissue by in situ tissue engineering is a new hotspot in the field of periodontal tissue regeneration. The application of chemokines is the focus of in situ tissue engineering. The classical chemokines, such as stromal cell-derived factor-1 SDF-1 (stromal cell-derived factor-1), can promote the recruitment and proliferation of stem cells. It is a hot topic in the field of tissue regeneration. Some studies have shown that low dose basic fibroblast growth factor FGFs can also promote stem cell recruitment, proliferation, and maintain the ability of thousands of cytokines. Chemokines and adhesion molecules promote the recruitment of stem cells. In recent years, the application of self-recruited stem cells to restore defect tissue is a hot topic in the field of tissue engineering in situ tissue engineering technique. In this study, ST2 cell line was selected to complete the experiment. ST2 cell line was isolated from the bone marrow of BC8 mice as a kind of interstitial cell line. Bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSCs) are commonly used seed cells in the field of regenerative tissue. Although both factors can promote the recruitment and proliferation of stem cells, the two factors can promote the recruitment and proliferation of stem cells. Proliferation of stem cells needs osteogenic differentiation to play a role in promoting periodontal regeneration. Therefore, understanding the osteogenic differentiation potential of thousands of cells after the action of two factors has guiding significance for the selection of chemoattractant in in situ tissue engineering. The effects of bFGF and SDF-1 pretreatment on the osteogenic differentiation potential of BMMSCs(ST2 cell line were investigated. Materials and methods: ST2 was pretreated with normal culture medium (control group, 20 ng/mlbFGF medium and 200 ng/mlSDF-1 medium for 48 hours). The gene and protein expressions of BSPG Runx-2 and ALP were detected by qRT-PCR and Western Blot in osteoblast induction medium for 28 days. The formation of calcium nodules was observed by alizarin red staining. The expression of ALP and Runx-2mRNA and the expression of ALP protein were significantly lower than those of the control group. On the 7th day, the expression of BSP and Runx-2mRNA and the expression of ALP protein were significantly higher in the control group than those in the control group on day 14 and 28. There was no significant difference between the control group and the control group. The expression of mRNA and protein in the control group was significantly lower than that in the control group on the third day. However, the expression of Runx-2 protein was significantly higher than that of the control group, and on the 7th day, the expression of ALP protein was significantly higher than that of the control group. There was no significant difference in the expression of ALP protein between the control group and the control group on the 14th and 28th days. On the third day, the expression of BSP and Runx-2 mRNA was significantly higher than that of the latter, and the expression of Runx-2 mRNA, ALP and Runx-2 protein on the third day was significantly higher than that of the former. Conclusion the osteogenic differentiation activity of BMMSCs was inhibited in the early stage after pretreatment with BSP and SDF-1. The effect of bFGF was more significant than that of SDF-1 in maintaining the osteogenic differentiation potential of stem cells.
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R781

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本文编号：1556004