Notch信号参与骨形态发生蛋白9诱导的间充质干细胞成骨分化及其机制的初步探讨

发布时间：2017-05-29 08:11

  本文关键词：Notch信号参与骨形态发生蛋白9诱导的间充质干细胞成骨分化及其机制的初步探讨，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：骨髓间充质干细胞（MSCs）具有定向分化和自我更新的潜能，现已成为骨疾病治疗中的热点。骨形态发生蛋白9（bone morphogeneticprotein9，BMP9）对MSCs的成骨作用强于家族其他成员，且对其知之甚少。Notch信号调控着细胞的增长分化，并且协同BMP9诱导MSCs的早期成骨作用。本研究旨在明确BMP9对间充质干细胞成骨分化过程中的影响（第一部分），系统研究Notch信号在BMP9诱导间充质干细胞成骨分化中的作用（第二部分）以及其调节机制的初步探讨（第三部分）。 第一部分骨形态发生蛋白9对间充质干细胞成骨分化的影响 目的：研究验证BMP9对MSCs成骨分化过程的影响。方法：利用腺病毒过表达载体（AdBMP9/AdGFP）分别处理C2C12细胞，用活性定量和细胞化学染色测定早期成骨指标碱性磷酸酶（Alkalinephosphatase，ALP），利用茜素红S染色、免疫组化和RT-PCR检测方法测定晚期成骨指标骨桥蛋白（Osteopontin，OPN）、骨钙素（Osteocalcin，OCN）和钙盐沉积。通过WB方法检测BMP9经典信号通路BMPs-Smad和非经典信号通路BMPs-MAPK中主要胞浆蛋白的表达。结果：AdBMP9处理细胞后，3、5、7天ALP活性以及7、14天钙盐沉积持续增加（P＜0.05），并与AdBMP9呈剂量依赖性；同样，7、9、11天OPN和OCN表达量持续上调（P＜0.05）。同时发现，BMPs经典和非经典通路中Smad1/5/8、P38、Erk1/2、JNK的磷酸化蛋白表达水平均有上调（P＜0.05），而总蛋白量则没有明显变化。结论：BMP9可以同时激活BMPs经典和非经典信号通路，，参与间充质干细胞C2C12的成骨过程。 第二部分Notch信号在BMP9诱导间充质干细胞成骨分化中的作用 目的：研究明确Notch信号在BMP9诱导的间充质干细胞成骨分化过程中的作用。方法：通过细胞密度激活实验和使用Notch信号抑制剂DAPT阻断Notch信号探讨Notch信号在BMP9诱导MSCs成骨分化过程中的作用；用细胞化学染色和活性测定早期成骨标志物ALP的表达；通过RT-PCR检测晚期成骨标志物OCN的表达情况。结果：AdBMP9处理C2C12细胞后，40%和80%细胞密度组ALP和Hey1表达量均高于20%组（P＜0.05）；而后期检OCN和Hey1表达量与20%组相比，无明显变化；早期检测DAPT抑制组中ALP活性以及Hey1表达量明显降低（P＜0.05），晚期检测DAPT组7、9、11天OCN的表达量与BMP9组相比均有所下调（P＜0.05），而9、11天Hey1表达则无明显变化。结论：Notch信号能促进BMP9诱导的MSCs的成骨分化。 第三部分Notch信号调节骨形态发生蛋白9诱导间充质干细胞成骨分化机制的初步探讨 目的：初步探讨Notch信号参与BMP9诱导MSCs成骨分化过程的作用机制。方法：使用DAPT5d后，通过检测胞膜上BMPs信号受体、胞浆中蛋白以及转录子，从胞膜、胞浆、胞核三方面研究其作用机制。结果：AdBMP9处理C2C12细胞后，DAPT抑制组中ALK2受体下调，而其他受体无明显变化；经典通路中Smad1/5/8以及非经典通路中Erk1/2、P38的磷酸化水平都有所降低（P＜0.05）。转录子Runx2、Colla-1以及BMPs靶基因Id1、Id2、Id3表达均有降低（P＜0.05）。结论：Notch信号通过影响BMPs信号经典和非经典信号通路，从而启动与成骨相关转录子（如Runx2、Colla-1等）来控制MSCs的成骨分化过程的。
【关键词】：间充质干细胞 骨形态发生蛋白9 Notch信号 成骨分化
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R329.2
【目录】：

• 英汉缩略语名词对照6-7
• 摘要7-10
• ABSTRACT10-13
• 前言13-16
• 参考文献15-16
• 第一部分 骨形态发生蛋白 9 诱导间充质干细胞成骨分化影响的研究16-24
• 1 材料与方法16-18
• 2 结果18-22
• 3 讨论22-24
• 第二部分 Notch 信号在骨形态发生蛋白 9 诱导间充质干细胞成骨分化的作用研究24-31
• 1 材料与方法24-26
• 2 结果26-29
• 3 讨论29-31
• 第三部分 Notch 信号调节骨形态发生蛋白 9 诱导间充质干细胞成骨分化机制的初步探讨31-40
• 1 材料与方法31-34
• 2 结果34-37
• 3 讨论37-40
• 参考文献40-43
• 全文总结43-45
• 文献综述45-52
• 参考文献49-52
• 致谢52-53
• 攻读硕士期间发表的论文53-54

【共引文献】

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本文编号：404500