BMPs-ERK5信号通路调控人牙周膜干细胞成骨分化的研究

目的 比较骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins,BMP)2、7、9对人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cells,hPDLSCs)成骨分化的诱导作用,探讨BMPs-ERK5信号通路在成骨分化中的作用.方法 首先采用组织块酶消化法分离培养原代hPDLSCs并鉴定,利用腺病毒载体介导的GFP、BMP2、BMP7和BMP9(Ad-GFP、Ad-BMP2、Ad-BMP7、Ad-BMP9)分别感染hPDLSCs,通过早期成骨分化指标碱性磷酸酶活性定性和定量检测、茜素红染色检测晚期成骨分化指标钙盐结节沉积情况、qRT-PCR检测细胞成骨分化相关基因骨钙蛋白和骨桥蛋白mRNA表达,比较发现BMP9对细胞成骨分化的作用最强;采用Ad-BMP9感染hPDLSCs 24 h后,检测BMP9作用PDLSCs后对ERK5磷酸化水平的影响和ERK5信号通路特异性抑制剂BIX02189预处理后BMP9-ERK5通路对hPDLSCs成骨分化的影响.结果 ①分离培养的hPDLSCs为成纤维细胞样,呈漩涡状生长,抗波形蛋白表达阳性,抗角蛋白表达阴性,具有间充质属性和克隆形成能力.②BMP2、BMP7和BMP9均有促进细胞成骨分化作用,其中3组的碱性磷酸酶定量结果和成骨分化相关基因相对表达量与GFP组比较,差异具有统计学意义(P＜0.05),且BMP9效力最强.③Western blot检测显示BMP9增强p-ERK5的表达.而抑制剂BIX02189呈剂量依赖性地抑制p-ERK5的表达.BIX02189预处理细胞后、感染Ad-BMP9的结果显示,BMP9对细胞的促成骨作用较未处理组明显降低,其中BMP9组的碱性磷酸酶定量分析结果与成骨分化相关基因相对表达量与BIX02189处理组比较,差异具有统计学意义(P＜0.05).结论 BMP9具有较强的促hPDLSCs成骨分化作用,ERK5信号转导途径在BMP9诱导hPDLSCs成骨分化过程中发挥了正向调节作用.     

BMP的信号转导

骨形态发生蛋白能调节细胞的生长、分化、趋化和细胞凋亡，在胚胎发育中具有重要作用。本对骨形态发生蛋白的分子结构及其受体，Smad蛋白的分类及其在骨形态发生蛋白信号转导通路中作用的研究进展进行了综述。     

骨形态发生蛋白分子生物学研究进展

骨形态发生蛋白（BMP）属于TGF－β超家族，在骨及软骨的形成分化方面发挥着重要的作用。摈上来已有16种BMP分离和克隆，各BMP家族成员的性状、一位及缺失后表现均有较大的研究进展。在骨重建的过程中，BMP、靶细胞群、适宜的环境是成骨细胞趋化、有丝分裂、分化的必要条件。BMPRⅠ（包括BMPRⅠA和BMPRⅠB）及BMPRⅡ结合形成对BMP具备 和畋的异四聚体，在一系列的磷酸化后激活成骨细胞特异性基团2（OSF2）基因，完成整个信号转导通路。     

PTEN在骨形态发生蛋白9诱导小鼠胚胎成纤细胞骨向分化中的作用

目的 研究PTEN对骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)诱导小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts,MEFs)成骨分化的影响,并分析PTEN调节BMP9功能的可能机制.方法 采用定量PCR检测PTEN在间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)中的表达,分析在MEFs中BMP9对PTEN表达的影响.采用组织化学染色法检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,PCR检测OPN和OCN的表达水平,茜素红染色检测钙盐沉积,分析PTEN对BMP9诱导MEFs成骨分化的影响;利用荧光素酶报告质粒和蛋白印迹等方法分析PTEN对骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins,BMPs)/Smads信号转导的影响.结果 PTEN在几种常见MSCs中均有表达;BMP9在MEFs中明显抑制PTEN的表达.抑制PTEN能促进BMP9诱导MEFs的ALP活性增加,但过表达PTEN对BMP9诱导MEFs的ALP活性有明显抑制作用.抑制PTEN明显促进BMP9在MEFs细胞中诱导的OCN表达,并增强钙盐沉积.报告质粒分析结果显示,抑制PTEN能明显增强BMPR-Smad报告质粒的转录活性,并增加Smad1/5/8的磷酸化水平.结论 下调PTEN表达可能是BMP9诱导MEFs成骨分化重要途径之一,其机制可能与促进BMPs/Smads信号转导有关.     

BMPs Ⅱ型突变受体真核表达载体的构建与鉴定

0　引言　骨形成蛋白 (BMPs)不仅在骨 ,软骨及与骨骼有关的结缔组织的形成上有重要作用 ,而且起着十分重要的调控作用 [1 ] .与其他 TGF- β超家族成员一样 ,BMPs在细胞表面与 BMP的 , 型受体相互作用 , 型受体可以和过量的配体结合 ,而 型受体与配体的结合则是特异性的 [2 ] .t BRK3k为 BMPs 型突变受体 ,其可以阻断 BMP的信号转导 ,这样 ,BMP就无法发挥其骨诱导及在胚胎发育 ,器官形成及细胞分化中的作用 .因此 ,为研究 BMPs信号转导在组织发育和细胞分化中的作用 ,我们构建了 BMPs 型突变受体的真核表达载体 ,为此方面研…     

Smurf1调节因子在骨形态发生蛋白诱导骨生成中的作用

骨形态发生蛋白(BMP)是明确具有诱导成骨作用的生长因子。其通过结合靶细胞表面受体,活化细胞内一系列Sm ad蛋白,经Sm ad蛋白介导,将信号转导至细胞核内,在一系列辅助因子的作用下,启动成骨基因的表达。细胞内源性Smurf1对这一整个过程起抑制作用。本文就Smurf1调节因子在骨形态发生蛋白诱导骨生成中的作用做一综述。     

rhBMP-2诱导的相关信号转导分子在NIH3T3细胞中的表达

目的 :观察NIH3T3细胞中BMP信号转导因子的表达 .方法 :用免疫组化和原位杂交方法检测NIH3T3细胞中BMP ,BMPⅠ ,Ⅱ型受体和Smad1,4 ,5的表达 ,在细胞培养液中加入 5 0 μg·L-1rhBMP 2 ,检测细胞的碱性磷酸酶 (ALP)活性和骨钙素 (OC)含量观察细胞是否有成骨趋向 .结果 :细胞中有BMPⅠ ,Ⅱ型受体和Smad1,4 ,5的表达 ;没有BMP的表达 ;加入 5 0 μg·L-1rhBMP 2后 ,ALP活性和OC含量均增高 .结论 :rhBMP 2作用于NIH3T3细胞后 ,细胞有成骨趋向 .NIH3T3细胞是rhBMP 2的靶细胞 ,细胞中有BMPs信号转导因子的表达     

BMP-9在肝脏疾病中的研究进展

骨形态发生蛋白(BMP)是转化生长因子-β (TGF-β)超家族成员，在胚胎发育过程中调节多种细胞功能。BMP-9也被称为生长分化因子-2(TGF-2),是BMP家族中的一员，在骨发育、成骨细胞分化和血管生成中作为信号配体发挥作用。BMP-9是一种肝脏分泌的细胞因子，有研究报道，BMP-9在肝脏疾病的发生发展中发挥着重要作用，已经成为肝脏生理和病理的新的调节因子。本文就BMP-9在肝脏疾病中的研究进展做一总结。     

激活素受体样激酶2调控骨重塑的研究进展

激活素受体样激酶2（ALK2）是Ⅰ型骨形成蛋白（BMP）受体之一,在胚胎期和出生后骨量的调节中有明显作用,编码ALK2的基因特定位点的获得性突变还可引起人类进行性肌肉骨化症（FOP）。ALK2所介导的BMP信号通路可以负性调节骨量。以ALK2或其下游信号分子为靶点治疗骨缺损等疾病具有重要的实际意义和应用前景。本文阐述了骨重塑和BMP信号通路的基本过程,总结了ALK2对骨重塑不同阶段调控作用的研究现状,并概括了ALK2的病理性作用及其机制。     

骨形态发生蛋白与肝脏关系研究进展

骨形态发生蛋白(BMPs)属于转化生长因子超家族,其在骨的再生和修复中起重要作用。许多的研究还发现,BMP不但调节胚胎肝的形成与发育,还调节成年肝组织的再生和修复,其过程涉及基因表达、生长因子的产生及形态结构塑造等方面的变化,其作用主要通过BMPs受体与Smad蛋白磷酸化等信号转导途径而完成。这说明BMPs与肝脏之间可能存在某些关系,文章就此问题及近年来的研究进展予以综述。     

骨髓间质干细胞多向分化及其机制的研究进展

骨髓间质干细胞具有强大的增殖能力和多向分化潜能。而关于其分化机制,目前认为是微环境因素诱导,通过一定的信号转导通路传递,转录因子抑制或激活,启动关键基因表达的结果,本文综述了骨髓间质干细胞的生物学特征、多向分化及分化机制的研究进展。     

低氧对间充质干细胞迁移及成骨分化的影响

间充质干细胞(MSCs)由于具有来源广泛、自我更新及多向分化能力,是骨组织工程上的重要种子细胞.MSCs在体内的生理环境及植入后都是一个低氧状态,低氧是影响MSCs迁移、成骨分化的一个重要因素.大部分研究认为低氧通过调控相关趋化因子及细胞因子等促进MSCs向低氧处迁移,涉及的相关因子包括整合素家族、基质金属蛋白酶、Rho-GTPase家族、SDF-1α/CXCR4信号、OPN/CD44信号等.低氧诱导因子-1α(HIF-1α)信号可促进骨形成、骨修复,然而,低氧对MSCs成骨分化的影响尚存在较大争议,低氧环境下BMP-Smads、WNT/β-catenin、Notch、Hedgehog等成骨相关通路的变化是影响MSCs成骨分化的因素之一.本文就低氧对MSCs迁移及成骨分化的影响及机制做一综述.     

神经干细胞分化前后基因表达变化的DNA微阵列分析

目的：了解神经干细胞分化前后的差异表达基因，为神经干细胞的分化调控提供基础研究资料。方法：利用细胞培养、DNA微阵列技术等，检测了神经干细胞分化前后的差异表达基因。结果：检测到了1000多个差异表达基因，其中明显上调的基因138个，明显下调的基因179个，基因种类很多如细胞周期相关基因、发育与分化相关基因、受体与通道相关基因、细胞骨架相关基因、生长因子相关基因、原癌基因和抑癌基因、转录和翻译调节基因、ESTs、代谢调节、蛋白运输相关基因等。结论：大量基因参与了神经干细胞的分化调控，其确切调控机制，还有待于进一步深入研究。     

激活蛋白-1在骨代谢相关信号通路中的作用研究进展

激活蛋白-1(AP-1)是调节细胞增殖、分化和凋亡的关键转录因子。AP-1可通过调控成骨细胞和破骨细胞的增殖、分化和凋亡,参与骨骼生长的生理及病理过程。近年来研究发现,AP-1作为核因子-κB受体活化因子配体/核因子-κB受体活化因子信号通路的重要转录因子,主要通过核因子-κB和Jun氨基末端激酶、细胞外信号调节激酶和p38信号通路调节破骨细胞形成,参与骨代谢过程,其与骨质疏松、骨肿瘤等代谢性骨疾病的发生发展相关,这为代谢性骨疾病提供了新的治疗靶点。本文就AP-1在骨代谢相关信号通路的作用研究进展作一综述。     

糖稳态调节细胞定向分化的基因改造方案探讨

目的:探索糖稳态调节细胞定向分化的基因改造方案思路.方法:①研究构建的解除干细胞分化抑制状态的信号传导与转录激活因子-3(STAT-3)基因载体,检测其介导目的基因感染ARIP等细胞基因表达;②研究构建的活化配体DL诱导N信号、在"旁侧抑制"过程中扮演重要角色的Kuzbanian(KUZ)基因载体在转基因小鼠表达后糖稳态调节细胞的分化.结果:在完成的STAT-3腺病毒基因载体生产了腺病毒,用带有目的基因的腺病毒对ARIP靶细胞进行感染,3 d后,荧光显微镜观察时,活细胞、固定液固定细胞均看到了构建基因中绿色荧光蛋白成功、高效的阳性表达报告.在完成的Kuzbanian(KUZ)基因载体构建、转基因、动物模型、小鼠品系鉴定后,用非放射性原位杂交实验对胰腺靶细胞的mRNA进行检测,获得了预期的阳性结果.结论:通过用某些分化抑制性基因的显性失活形式(DN)竞争性预先解除干细胞分化的抑制状态,然后再定向分化诱导使之朝向期望的目标细胞方向分化,可能是糖稳态细胞定向分化的可行途径之一.     

膜联蛋白Ⅰ的结构和生物学功能

膜联蛋白Ⅰ(ANNX-Ⅰ)是一种钙依赖的磷脂结合蛋白,是Annexins超家族中第一个被发现的成员。ANNX-Ⅰ作为表皮生长因子受体激酶和蛋白酶C的磷酸化底物-磷酯酶A2的抑制物,具有多种生物学功能,包括囊泡运输、胞吐作用的膜融合、信号转导和钙离子通道的形成、调控炎性反应、细胞分化和细胞骨架蛋白间的相互作用等。本文就ANNX-Ⅰ的结构组成,在细胞生长、分化、凋亡、信号转导、炎性反应等方面的生物学功能及其表达与肿瘤疾病的关系和作用作简要综述。     

细胞因子信号转导抑制因子2的研究进展

细胞因子信号转导抑制因子(SOCS)是一类与广泛的细胞因子和生长相关因子信号有关的负性调节蛋白家族,特别是通过Janus激酶/信号转导子和转录激活子(JAK/STAT)通路的信号分子,有8个成员:SOCS1~SOCS7和CIS(细胞因子诱导的含SH2区域的蛋白)。其功能涉及到对机体正常组织的分化,器官的发育和细胞的凋亡等。SOCS2为该家族中含SH2结构域的SOCS成员之一,本文着重对其分子的结构、调节机制、生物学功能及其与多个组织系统关系作一综述。     

bFGF促进大鼠骨髓间充质干细胞向神经元转化及机制

目的探讨碱性成纤维生长因子对大鼠骨髓间充质干细胞分化为神经元的作用及信号通路.方法利用bFGF与不同生长因子和化学诱导剂组合诱导间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)向神经元转化,观察分化过程中细胞形态、数目的变化,观察免疫细胞化学检测分化后细胞神经细胞标志蛋白和部分神经功能相关蛋白以及FGFR的表达情况,并计算转化率.结果①3组不同条件诱导后,MSCs均能分化为具有典型神经元形态的细胞,并明显表达NSE、MAP2和5-HT1D,但不表达GFAP;②bFGF预诱导组的转化率明显高于未预诱导组;③诱导后的神经元样细胞FGFR3表达明显增强.结论以DMSO和BHA为基础诱导剂,bFGF预处理可明显提高MSCs跨胚层分化为神经元样细胞的转化率,浓度为10 ng/ml的bFGF主要是通过FGFR3作用于MSCs.     

抑癌基因KLF6在肿瘤中作用机制的研究进展

Kruppel样因子6（Kruppellike factor6,KLF6）,是一种在哺乳动物组织中普遍表达的核转录调控因子,参与生长发育、细胞分化、生长信号的转导、细胞增殖、凋亡和血管形成等过程。研究表明,KLF6作为肿瘤抑制基因,在前列腺癌、肝癌、结直肠癌等多种肿瘤中失活、突变或表达下降,在肿瘤的发生发展中起重要作用。文章从KLF6的结构功能、在肿瘤发生发展中的作用以及肿瘤中的失活机制三方面进行综述。