P38MAPK通路在BMP9诱导C3H10T1/2干细胞向心肌样细胞分化中的作用

目的:研究P38丝裂原活化蛋白激酶(P38mitogen-activated protein kinases,P38MAPK)通路在骨形态发生蛋白9(Bonemorphogenetic protein 9,BMP9)诱导C3H10T1/2干细胞向心肌样细胞分化中的作用。方法:免疫印迹检测经pAdEasyBMP9诱导24 h的C3H10T1/2干细胞磷酸化P38MAPK和P38MAPK表达水平,免疫荧光定位磷酸化P38MAPK;SB203580抑制C3H10T1/2干细胞磷酸化P38MAPK活性,pAdEasyBMP9诱导21 d时免疫印迹检测心肌特异性蛋白CX43、cTnT表达,免疫荧光检测心肌特异性蛋白cTnT、α-MHC表达,RT-qPCR检测心肌特异性基因GATA4、MEF2C表达。结果:pAdEasyBMP9促进磷酸化P38MAPK表达增高,却不影响P38MAPK表达水平;磷酸化P38MAPK有表达于胞浆和胞核、仅表达于胞核的不同状态。SB203580可显著性地抑制由pAdEasyBMP9诱导的C3H10T1/2干细胞CX43、cTnT、α-MHC、GATA4、MEF2C表达。结论:pAdEasyBMP9诱导C3H10T1/2干细胞能激活P38MAPK通路,并促进其向心肌样细胞分化。     

BMP9对C3H10T1/2干细胞向心肌样细胞分化的影响

目的:研究骨形态形成蛋白9(Bone morphogenetic proteins 9,BMP9)在C3H10T1/2干细胞向心肌细胞分化过程中的影响.方法:以高滴度(2.67 ml/L)pAdEasy-BMP9重组腺病毒质粒转染C3H10T1/2干细胞,1周后应用RT-PCR方法及激光共聚焦方法分别检测C3H10T1/2干细胞中心肌特异转录因子及特异性蛋白的表达变化.2周后应用电子显微镜观察细胞超微结构的改变.结果:C3H10T1/2干细胞经pAdEasy-BMI9重组腺病毒质粒诱导1周后,细胞体积明显变大,排布走向趋于一致,细胞间连接紧密,折光性增强;细胞中开始出现心肌特异性转录因子NKx 2.5、GATA-4、MEF2C及心肌特异性表达蛋白连接蛋白43(Connex-in43,Cx43)和心肌特异性肌钙蛋白T(Cardiac isoform ofTropnin T,cTnT)的表达;出现心肌特异性超微结构肌丝和闰盘结论:BMP9可影响体外培养的C3H10T1/2干细胞定向分化为心肌样细胞.     

ERK5信号通路参与BMP9诱导C3H10T1/2细胞向心肌样细胞的分化

目的：研究细胞外信号调节激酶5（extracellular signal-regulated kinase 5,ERK5）信号通路在骨形态发生蛋白9（bone morphogenetic protein 9,BMP9）诱导C3H10T1/2细胞向心肌样细胞分化中的作用。方法：用AdBMP9和AdGFP转染C3H10T1/2细胞,流式细胞术检测转染效率,Western blot检测磷酸化ERK5（phosphorylation ERK5,p-ERK5）和ERK5的表达水平,免疫荧光检测p-ERK5在细胞内的表达位置;ERK5特异性抑制剂BIX02189预处理细胞再经AdBMP9诱导,Western blot检测p-ERK5和ERK5表达水平,RT-qPCR检测心肌特异性基因肌细胞增强因子（myocyte enhancer factor,MEF）2C、GATA结合蛋白4（GATA binding protein 4,GATA4）表达,Western blot检测心肌特异性蛋白缝隙连接蛋白４３（connexin 43,CX43）、心肌肌钙蛋白T（cardiac troponin T,cTnT）表达。结果：AdGFP与AdBMP9的转染效率达50%左右,经AdBMP9诱导后的细胞p-ERK5表达明显增高（P＜0.01）,免疫荧光结果显示BMP9组p-ERK5表达明显增强且主要集中于胞核;15 ?滋mol/L BIX02189可完全抑制p-ERK5的表达（P＜0.01）,且明显降低了由AdBMP9诱导的C3H10T1/2细胞GATA4、MEF2C基因与CX43、cTnT蛋白表达（P=0.000）。结论：BMP9可以通过激活ERK5信号通路调控C3H10T1/2细胞向心肌样细胞分化。     

BMP2诱导C3H10T1／2细胞成软骨分化的分子机制研究

目的：探讨骨形态发生蛋白2（BMP2）诱导鼠胚胎间充质干细胞C3H10T1／2向成软骨分化的可能分子机制。方法：20μg／mLBMP2诱导C3H10TI／2细胞0,4h,1,3,6,10,13,15d后,RT—PCR检测BMP信号通路中关键分子BMPRI,BMPRII,Smadl／5／8的表达,Westernblot检测smad蛋白及MAPK信号通路中p38磷酸化水平变化,QRT—PCR检测成软骨标志基因aggrecan,Col2a1以及成软骨相关转录因子FGFR3,Sox9表达水平,同时用Alcine Blue染色,观测C3H10T1／2细胞成软骨分化情况。结果：经BMP2诱导后,C3H10T1／2细胞表现出成软骨分化,smad蛋白及p38磷酸化水平有所上升,同时成软骨标志基因col2a1以及成软骨相关转录因子FGFR3,Sox9表达水平都有增加。与未诱导组相比,Col2a1,FGFR3,Sox9在3d的表达与对照组相比差异有统计学意义（P〈0．05）,FGFR3,Sox9在6d的表达与对照组相比差异有统计学意义（P〈0．05）。结论：在一定培养条件下,BMP2具有诱导C3H10T1／2细胞成软骨分化能力。     

BMP-13在C3H10T1/2干细胞向心肌样细胞分化过程中的作用

目的研究骨形态形成蛋白-13(bone morphogenetic proteins-13,BMP-13)促骨髓间充质干细胞C3H10T1/2向心肌样细胞分化过程中的作用。方法骨髓间充质干细胞C3H10T1/2经pAdEasy-BMP-13重组腺病毒质粒感染后,利用Western blot以及免疫荧光技术于1、2、3周时分别检测C3H10T1/2干细胞心肌特异性蛋白cTnT、Cx43、α-MHC、α-actin的表达变化;同时以实时荧光定量PCR技术进行心肌分化特异性基因GATA4、MEF2C的检测,4周后应用电子显微镜观察干细胞超微结构变化。结果 C3H10T1/2干细胞经pAdEasy-BMP-13感染诱导后,细胞开始伸展,折光性增强,细胞间连接较紧密且细胞排列趋向一致;pAdEasy-BMP-13和pAdEasy-BMP-2感染后细胞于3周时,Western blot技术检测出心肌特异性肌钙蛋白(cardiac isoform of tropnin T,cTnT)、连接蛋白Cx43(connexin 43,Cx43)(P<0.05),免疫荧光检测有蛋白α-MHC、α-actin表达,而于1周和2周时未检测出。同时pAdEasy-GFP感染后细胞和未感染组细胞1、2周和3周均未发现有心肌特异性蛋白cTnT、Cx43、α-MHC、α-actin的表达。3周对各组均出现心脏早期发育特异性基因GATA4、MEF2C的表达,但pAdEasy-BMP-13和pAdEasy-BMP-2感染后细胞表达量明显高于pAdEasy-GFP感染后细胞和未感染组细胞(P<0.05);pAdEasy-BMP-13感染后细胞于4周时透射电镜下观察出现闰盘及肌丝样细胞超微结构,而pAdEasy-GFP感染后细胞和未感染组细胞没有出现类似结构。结论 pAdEasy-BMP-13可以诱导C3H10T1/2干细胞向心肌样细胞分化。     

重组人骨形成蛋白-2在诱导C3H10T1/2干细胞成骨中对MMP-9 mRNA表达的影响

目的：测定MMP-9mRNA在C3H10T1／2 clone 8(10T1／2)中的表达,探讨rhBMP-2诱导10T1／2产生成骨细胞时对MMP-9mRNA表达的影响。方法：取10T1／2培养至细胞完全贴壁,加入rhBMP-2培养28天,同时利用Real—time PCR检测MMP-9在10T1／2中不同时间段的表达。结果：10T1／2经rhBMP-2的诱导14天出现钙化点,MMP-9mRNA也随着rhBMP-2的加入表达降低,而对照组几乎不变化。结论：rhBMP-2在诱导10T1／2产生成骨细胞的同时抑制着MMP-9mRNA的表达。     

smad1/5信号通路在诱导多能干细胞成釉分化中的作用研究

目的 研究smad1/5信号在诱导多能干细胞(induced pluripotent stem,iPS)成釉分化中的作用。方法 采用小鼠胚胎成纤维细胞作为滋养层培养iPS细胞,采用Western blot法检测成釉细胞无血清条件培养液(ameloblast serum-free conditioned medium,ASF-CM)或对照培养基培养iPS细胞14天后,其smad1/5及MAPKs通路蛋白表达情况;分别在ASF-CM中加入smad1/5或MAPKs抑制剂后培养iPS细胞,采用RT-PCR法及免疫荧光染色分别检测iPS细胞成釉标志分子mRNA及阳性细胞率的情况。结果 ASF-CM组iPS细胞p-smad1/5(6.1±1.3)、p-P38(3.2±0.6)以及p-ERK1/2(4.1±0.8)蛋白的表达均较对照组增高(P<0.05),其成釉蛋白(mRNA:6.6±1.3;阳性细胞率:46.6%±11.3%),釉质素(mRNA:5.4±0.9;阳性细胞率:51.4%±10.9%)及细胞角蛋白-14(mRNA:5.9±1.1;阳性细胞率:41.9%±8.1%)mRNA及蛋白的表达较对照组也增高(P<0.05),smad1/5通路抑制剂LDN-193189可显著逆转ASF-CM的上述促iPS细胞成釉分化的效应 (P<0.05),但p38 MAPK及ERK1/2通路抑制剂对上述效应无显著影响(P>0.05)。结论 smad1/5信号通路在ASF-CM诱导的iPS细胞成釉分化过程中发挥关键调控作用。     

AP2α在BMP9诱导C3H10成骨分化中的作用及机制探讨

目的：研究转录蛋白2（activator protein 2,AP2）α在骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein,BMP）9诱导小鼠间充质干细胞C3H10成骨分化中的作用及可能的分子机制。方法：重组腺病毒 Ad-BMP9感染小鼠C3H10细胞,显性负性突变体AP2α-△bHLH和AP2α-△TAD抑制 AP2α转录活性,通过RT-PCR、real-time PCR检测AP2α、BMP9及成骨相关基因的表达水平,Western blot检测骨桥蛋白（osteopontin,OPN）表达,碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）活性测定、茜红素染色实验观测C3H10成骨分化。结果：BMP9具有强促成骨分化的作用,对AP2α的表达水平无影响,AP2α显性负性突变体可抑制BMP9诱导的成骨基因骨钙蛋白（osteocalcin,OC）、OPN及骨保护素（osteoprotegerin,OPG）表达的增高（OC：F=56.929,P=0.000;OPN：F=54.789,P=0.000;OPG：F=159.451,P=0.000）,ALP活性（F=69.776,P=0.000）及红色钙盐沉积减少。结论：BMP9可能通过影响AP2α的转录活性调控成骨分化进程。     

PKC介导P38MAPK通路调控结直肠癌细胞MMP-9表达及侵袭的研究

目的 研究MAPK信号通路对结直肠癌SW480细胞MMP-9表达及细胞侵袭作用的影响。方法 观察蛋白激酶C激活剂TPA诱导下SW480细胞形态学的改变;蛋白免疫印迹法检测MMP-9、P38MAPK蛋白的表达,zymography法检测MMP-9蛋白的分泌,利用Transwell实验观察细胞侵袭能力。结果 显微镜下观察,随着TPA浓度的升高,细胞形态逐渐改变成针尖样;蛋白免疫印迹法显示,TPA处理下P38磷酸化增加,MMP-9蛋白表达和分泌增加,呈时间依赖性;并且肿瘤细胞侵袭能力随之增强;而通过预处理PKC抑制剂和P38抑制剂,可明显抑制TPA诱导的MMP-9表达和细胞侵袭能力。结论 在结直肠癌SW480细胞中PKC激动剂TPA通过激活P38MAPK信号通路调控MMP-9表达及细胞侵袭,为阻止结直肠癌侵袭转移研究提出多方位的作用靶点和新思路。     

Notch信号通路在骨形态发生蛋白9诱导的多潜能干细胞成骨分化中的作用

目的 初步探讨Notch信号通路对骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)诱导多潜能干细胞成骨分化的作用和机制.方法 腺病毒表达载体(AdBMP9/AdGFP、AdHey1/AdRFP)和BMP9/GFP条件培养基处理C2C12细胞,细胞化学染色和活性定量检测早期成骨标志物碱性磷酸酶(ALP),定量RT-PCR检测Notch信号通路靶基因Hey1,以了解Hey1在AdBMP9介导的成骨分化作用中的表达和作用;采用细胞密度实验和Notch信号通路抑制剂(DAPT)检测Notch信号通路对成骨的影响;在AdBMP9/AdGFP处理下,检测细胞上Notch信号通路配体、受体表达变化.结果 AdBMP9作用下,1、3、5、7 d ALP活性持续增加(P<0.05);Hey1一过性升高,其与AdBMP9呈剂量依赖性;Hey1可协助BMP9成骨(P<0.05),不能单独起效.80%和40%细胞密度组ALP量和Hey1表达均高于20%组(P<0.05);DAPT组中ALP活性明显降低(P<0.05);在AdBMP9作用下,Notch信号通路配受体有不同程度的上调,其中受体Notch4和配体Jag-1上调最为明显(分别为11.3倍和5.1倍).结论 Notch信号通路参与BMP9介导的多潜能干细胞成骨分化,其可能的机制是BMP9通过诱导Notch通路配体、受体表达上调使Hey1升高,后者协同成骨.     

过表达NICD通过下调基因JunB的表达抑制BMP9

目的：研究Notch信号通路在骨形态发生蛋白9（bone morphogenetic protein 9,BMP9）诱导小鼠间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化过程中的作用及其机制。方法：将细胞分为5组：空白组（Blank,n=3）,BMP9处理组（BMP9,n=3）,空白质粒对照组（BMP9+Control,n=3）,过表达Notch1胞内段质粒（Notch1 intracellular domain,NICD）处理组（BMP9+NICD,n=3）,DAPT处理组（BMP+DAPT,n=3）。通过碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）染色和钙盐染色分别验证过表达NICD对成骨分化早晚期情况的影响。进一步采用定量逆转录PCR（quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-RCR）和Western blot检测基因NICD、Hey1及成骨相关基因Smad-1/5/8、p-Smad-1/5/8、OPN、Runx2、OCN、JunB的表达。结果：早期ALP活性及染色结果显示,NICD组较Control组能显著抑制C3H10T1/2细胞成骨分化过程中ALP的形成[5 d：（33 167.66±2 018.45） vs. （146 451.00±14 889.67）,P=0.000;7 d：（58 981.33±4 724.70） vs. （89 588.66±5 928.32）,P=0.000],γ-分泌酶抑制剂（N-[N-（3,5-difluorophen-acetyl）-L-alanyl]-S-phenylglycine t-butyl ester,DAPT）完全抑制Notch通路时得到相同的结果[5 d：（44 812.66±4 174.94） vs. （146 451.00±14 889.67）,P=0.000;7 d：（64 622.93±4 724.70） vs. （89 588.66±5 928.32）,P=0.000]。茜素红S染色结果显示,NCID抑制钙盐结节的形成,而DAPT阻断Notch通路明显促进钙盐结节形成。qRT-PCR结果表明,NCID组中NICD及靶基因Hey1的表达较Control组明显增加[（3.90±0.02） vs. （0.35±0.01）,P=0.000;（19.79±0.01） vs. （11.80±0.02）,P=0.000],Western blot得到相同结果[（1.32±0.01） vs. （0.19±0.01）,P=0.000],且NICD明显抑制成骨分化相关基因JunB、Runx2、OCN、OPN等的表达[（0.10±0.01） vs. （0.53±0.01）,P=0.000;（0.18±0.01） vs. （0.30±0.02）,P=0.000;（0.36±0.01） vs. （0.62±0.02）,P=0.000;（0.07±0.01） vs. （0.48±0.01）,P=0.000],而转录因子Smad-1/5/8、p-Smad-1/5/8的表达不受影响[（0.74±0.02） vs. （0.73±0.03）,P=0.000;（0.63±0.01） vs. （0.58±0.04）,P=0.000],DAPT阻断Notch通路后上述相关基因的表达明显增加。结论：本实验结果首次证明,NICD激活Notch通路对BMP9诱导的C3H10T1/2细胞成骨分化的抑制作用可能是通过抑制JunB基因发挥作用,而非调控BMP9/Smad（bonemorphogenetic protein 9/drosophila mothers against decapentaplegic）信号通路。     

小鼠胚胎间充质干细胞系C3H/10T1/2的多向分化潜能研究

目的 建立小鼠胚胎间充质干细胞系C3H/10T1/2细胞成肌、成脂、成内皮、成神经元分化的细胞实验模型.方法 用化学诱导剂5-氮杂胞苷诱导C3H/10T1/2细胞成肌、成脂,血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)联合诱导C3H/10T1/2细胞成内皮,bFGF、β-巯基乙醇(β-mercaptoethanol,β-ME)、DMSO诱导C3H/10T1/2细胞成神经元细胞分化.诱导期间应用细胞形态学观察、油红"O"染色、免疫细胞化学染色检测内皮细胞表面标志CD31和神经元特异性烯醇化酶(oeuron-specific enolase,NSE)对分化细胞进行鉴定.结果 5-氮杂胞苷诱导C3H/10T1/2 10 d后细胞变长,17 d后可见明显肌管形成,15 d少量细胞出现脂滴,25 d油红"O"染色见细胞质大量红色脂滴;VEGF和bFGF诱导5 d后细胞呈现"鹅卵石"样形态,8 d后阳性表达CD31;bFGF、β-巯基乙醇和DMSO联合诱导3 d后细胞胞体收缩,突起变长,15 d NSE染色阳性.结论 C3H/10T1/2细胞具有多向分化的潜能,可用作研究间充质干细胞生物学特性的模型.     

Dkk1对骨形态发生蛋白9诱导间充质干细胞成骨分化的影响

目的：探讨经典Wnt信号通路胞外拮抗因子Dkk1对骨形态发生蛋白9（bone morphogenetic protein 9,BMP9）诱导间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs）成骨分化的影响。方法：以C3H10T1/2为目的细胞,通过重组腺病毒介导BMP9过表达,联用重组腺病毒Dkk1抑制经典Wnt信号通路。检测各处理组碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）活性变化、钙盐沉积、骨钙素（osteocalcin,OC）、骨桥素（osteopontin,OPN）变化;体内异位成骨实验分析Dkk1对BMP9诱导MSCs成骨分化的影响。结果：BMP9可诱导C3H10T1/2细胞成骨分化;Dkk1显著降低BMP9诱导的C3H10T1/2细胞ALP活性（F=1 467.21,P=0.000）、钙盐沉积、OC（F=32.95,P=0.000）和OPN（F=127.23,P=0.000）蛋白表达;异位成骨模型中Dkk1抑制BMP9诱导的C3H10T1/2成骨分化和骨块成熟。结论：Wnt信号通路胞外拮抗因子Dkk1可降低BMP9诱导的C3H10T1/2成骨分化,BMP9诱导的C3H10T1/2细胞成骨分化可能需要经典的Wnt信号通路参与。     

骨形成蛋白信号通路在胸腺T细胞分化发育中的作用

骨形成蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)是转化生长因子-β (transforming growth factor-β,TGF-β)家族成员中最大的一族,因其能在异位诱导骨和软骨形成而得名.BMP信号通路不仅在胚胎发育过程中发挥关键作用,其在促进胸腺的发育和T细胞分化发育中也发挥着重要的作用.本文对BMP信号通路及其对胸腺T细胞分化发育影响的最新研究进展作一综述.     

Smad信号通路在骨形成蛋白9促进牙囊干细胞成骨向分化中的研究

目的 探索骨形成蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)在诱导大鼠牙囊干细胞(rat dental follicle stem cells,rDFCs)成骨向分化过程中的Smad信号通路调控机制.方法 重组腺病毒骨形成蛋白9 (recombinant adenoviruses expressing BMP9,Ad-BMP9)转染纯化的第3代rDFCs后,Realtime qPCR、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色及活性检测观察BMP9调节rDFCs早期及中晚期成骨能力,茜素红S染色检测钙盐沉积,Western blot检测Smad1/5/8磷酸化水平.结果 BMP9促进rDFCs成骨因子表达:成骨转录因子Runx2、成骨细胞特异性转录因子Osterix、ALP及骨桥蛋白(osteopontin,OPN)在BMP9刺激组较空白组均明显升高(P＜0.05),钙盐沉积及钙结节形成也明显多于空白组,且BMP9促进了Smad1/5/8蛋白磷酸化水平升高.结论 BMP9通过激活Smad信号通路,提高Smad1/5/8蛋白磷酸化水平从而促进早中晚期成骨因子及碱性磷酸酶表达,促进了rDFCs成骨向分化.