Hippo-TAZ信号通路在调控模拟微重力效应下BMSCs成骨分化中的作用研究

发布时间：2017-03-25 04:11

  本文关键词：Hippo-TAZ信号通路在调控模拟微重力效应下BMSCs成骨分化中的作用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：空间微重力效应下人体几乎所有生理系统都会受到不同程度的影响,其中骨质丢失是宇航员遇到的严重问题之一。一般认为该效应由骨形成减少及过度骨吸收导致。骨髓间充质干细胞(Bone mesenchymal stem cells,BMSCs)是一类主要存在于骨髓腔内的成体干细胞,具有多向分化能力,是成骨细胞的主要来源细胞之一。许多研究证实微重力效应会阻碍BMSCs成骨分化,但促进其成脂分化。鉴于微重力效应下BMSCs成骨分化受阻部分导致了骨形成减少,且该现象的机理仍不明晰,因此深入探究微重力效应下BMSCs成骨分化行为及其相关的分子机理,将对解释微重力效应下骨质丢失提供理论依据,对预防及干预空间环境下的骨质丢失提供新思路。TAZ(Transcriptional coactivator with PDZ-binding motif)是Hippo信号的核心因子之一。作为转录共激活因子,可与成骨分化关键转录因子Runx2(Runt-related transcription factor 2)结合,促进下游靶基因的转录。此外TAZ被鉴定为力学信号响应分子,细胞外力学信号及细胞内骨架张力都对TAZ的激活有显著影响。因此,本实验首先利用全骨髓贴壁法从SD大鼠后肢股骨分离BMSCs;通过地基旋转培养器模拟微重力效应(Simulated microgravity,SMG)并考察了SMG对BMSCs成骨分化的影响;进一步检测了SMG对转录共激活因子TAZ激活的影响,并观察了F-actin在SMG下的重构特点;通过细胞松弛素B(Cyt B)及Jasplakinolide(Jasp)重构F-actin并研究F-actin的解聚及聚合对BMSCs成骨分化及TAZ激活的影响;最后探究SMG效应下Jasp及溶血磷脂酸(LPA)对TAZ激活及BMSCs成骨分化的干预效果。结果显示,细胞表面标志物鉴定结果证实分离得到的细胞为BMSCs;SMG显著抑制BMSCs成骨分化相关标志物的表达,并抑制TAZ的表达及其核内定位;F-actin在SMG效应下出现了明显解聚现象;Cyt B及Jasp处理实验证实解聚F-actin会显著抑制TAZ核内定位和BMSCs成骨分化,且该效应不通过TAZ上游激酶LATS介导;Jasp及LPA都可通过F-actin-TAZ维持SMG效应下BMSCs成骨分化。据此本实验证实了SMG对BMSCs成骨分化的抑制作用,并证实了SMG效应通过F-actin解聚阻碍TAZ激活从而抑制BMSCs成骨分化的机理,更重要的是,发现Jasp及LPA可通过F-actin-TAZ有效维持SMG下BMSCs成骨分化。本研究工作揭示了Hippo-TAZ在SMG效应下BMSCs成骨分化中的作用,阐明了F-actin通过TAZ调控BMSCs成骨分化的机理,并提出了针对骨质丢失可能的干预靶点,为微重力相关疾病的预防和治疗提供了理论参考
【关键词】：模拟微重力 BMSCs TAZ 细胞骨架 成骨分化
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R852.22
【目录】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-10
• 英文缩写及中文对照表10-11
• 1 绪论11-16
• 1.1 研究背景11-14
• 1.1.1 微重力效应下的骨质丢失11
• 1.1.2 骨髓间充质干细胞11-12
• 1.1.3 Hippo-TAZ信号通路12-14
• 1.2 研究目的、意义及主要内容14-16
• 1.2.1 研究目的和意义14-15
• 1.2.2 主要研究内容15-16
• 2 微重力效应模拟装置16-19
• 2.1 引言16
• 2.2 微重力效应模拟装置16-18
• 2.3 讨论18
• 2.4 本章小结18-19
• 3 SMG对BMSCs成骨分化及TAZ表达的影响19-36
• 3.1 引言19-20
• 3.2 实验材料20-22
• 3.2.1 实验动物20
• 3.2.2 实验仪器20
• 3.2.3 主要试剂及溶液配制20-22
• 3.3 实验方法22-29
• 3.3.1 全骨髓贴壁法分离培养BMSCs22-23
• 3.3.2 流式细胞仪检测细胞表面抗原23
• 3.3.3 BMSCs向成骨细胞的诱导分化23
• 3.3.4 SMG效应下BMSCs的培养23
• 3.3.5 RT-PCR检测mRNA表达变化23-25
• 3.3.6 Real-time PCR检测mRNA表达变化25-26
• 3.3.7 碱性磷酸酶酶活检测26-27
• 3.3.8 茜素红染色27
• 3.3.9 Western blot检测蛋白表达变化27-29
• 3.3.10 siRNA沉默靶基因29
• 3.3.11 统计分析29
• 3.4 实验结果29-34
• 3.4.1 BMSCs鉴定结果29-30
• 3.4.2 BMSCs成骨分化诱导30
• 3.4.3 SMG抑制BMSCs成骨分化30-31
• 3.4.4 SMG抑制TAZ的表达31-32
• 3.4.5 SMG效应下LPA通过上调TAZ促进BMSCs成骨分化32-33
• 3.4.6 SMG效应下LPA通过Rho-Rock通路上调TAZ的表达33-34
• 3.5 讨论34-35
• 3.6 本章小结35-36
• 4 SMG效应下F-actin调控BMSCs成骨分化的机理36-52
• 4.1 引言36-37
• 4.2 实验材料37-39
• 4.2.1 实验动物37
• 4.2.2 实验仪器37
• 4.2.3 主要试剂及溶液配制37-39
• 4.3 实验方法39-41
• 4.3.1 MTT检测细胞活性39
• 4.3.2 流式细胞仪检测细胞凋亡39
• 4.3.3 Real-time PCR检测mRNA表达变化39
• 4.3.4 碱性磷酸酶酶活检测39
• 4.3.5 茜素红染色39
• 4.3.6 核蛋白的提取39-40
• 4.3.7 Western blot检测蛋白表达变化40
• 4.3.8 siRNA沉默靶基因40
• 4.3.9 F-actin荧光染色及分维形数分析40-41
• 4.3.10 统计分析41
• 4.4 实验结果41-49
• 4.4.1 F-actin的解聚通过阻碍TAZ核内定位抑制BMSCs成骨分化41-44
• 4.4.2 SMG加速F-actin解聚及抑制TAZ核内定位44-45
• 4.4.3 SMG下Jasp通过F-actin-TAZ通路维持BMSCs成骨分化45-46
• 4.4.4 SMG下LPA通过F-actin-TAZ通路维持BMSCs成骨分化46-49
• 4.5 讨论49-51
• 4.6 本章小结51-52
• 5 结论与展望52-53
• 5.1 主要结论52
• 5.2 论文的不足之处及后续工作的展望52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-61
• 附录61
• A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录61
• B 作者在攻读硕士学位期间参加的学术会议61

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1 陈哲;Hippo-TAZ信号通路在调控模拟微重力效应下BMSCs成骨分化中的作用研究[D];重庆大学;2016年

  本文关键词：Hippo-TAZ信号通路在调控模拟微重力效应下BMSCs成骨分化中的作用研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：266643