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1.
目的 探讨Notch配体Delta-like1(DLL1)在骨形态形成蛋白9(bone morphogenetic proteins 9,BMP9)诱导的骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)成骨分化中的作用及机制.方法 利用DLL1重组腺病毒上调永生化小鼠胚胎成纤维细胞(immortalized mouse embryonic fibroblasts,iMEF)中DLL1 mRNA的表达,分别采用细胞化学染色、活性测定对早期成骨指标碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)和晚期成骨指标钙盐沉积的影响;其次裸鼠皮下异位成骨实验进一步了解DLL1的体内成骨作用;最后用qRT-PCR、Western blot和荧光素酶检测DLL1对BMP9经典信号通路中Ⅰ型受体、Smad1/5/8磷酸化和Smad结合元件(smad-binding element,SBE)转录活性影响.结果 与对照组相比,DLL1在体外能明显促进BMP9诱导的MSCs早期成骨指标ALP活性和晚期成骨指标钙盐沉积的生成;同时也能明显促进BMP9诱导的MSCs裸鼠皮下异位成骨作用;BMP9信号通路中ALK2表达明显增加,而对ALK1则没有影响;Smad1/5/8蛋白量没有明显变化,而p-Smad1/5/8蛋白及SBE活性明显增加(P<0.05).结论 DLL1可以促进BMP9诱导的MSCs成骨分化,可能通过影响BMP9信号通路来实现其促成骨作用.  相似文献   

2.
目的探讨高浓度全反式视黄酸(all-trans retinoic acid,atRA)抑制大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrowmesenchymal stem cells,BMSCs)向脂肪细胞分化的机制。方法体外分离、培养和诱导大鼠BMSCs;在成脂诱导液中加入0.1、0.5、1.0、5.0μmol/L atRA,光学显微镜下观察细胞形态及油红O染色变化;油红O染色提取法分析不同浓度atRA对BMSCs成脂分化的影响;real-time PCR测定细胞视黄酸受体(RARα、RARγ)、CCAAT增强子结合蛋白α(CEBPα)及过氧化物酶体增殖激活受体γ2(PPARγ2)mRNA水平的变化。结果细胞形态及油红O染色观察发现,在0.1、0.5、1.0、5.0μmol/L atRA作用下大鼠BMSCs向脂肪细胞分化受到抑制,且呈浓度依赖性;油红O染色提取法半定量测定结果显示,随着atRA浓度升高,分化细胞内脂肪含量降低(P<0.01);real-time PCR检测显示与血清组(未加atRA)相比,加入atRA后,大鼠BMSCs的CEBPα和PPARγ2表达显著降低(P<0.05),RARα表达无显著差异[血清组vs 1.0μmol/L atRA组:(0.008 4±0.001 9)vs(0.009 1±0.001 3),P>0.05],但RARγ表达显著增加[血清组vs 1.0μmol/L atRA组:(0.022 6±0.001 2)vs(0.053 1±0.002 3),P<0.01]。结论 0.1、0.5、1.0、5.0μmol/L atRA可抑制大鼠BMSCs向脂肪细胞分化,其机制可能与RARγ的上调及CEBPα、PPARγ2的下调有关。  相似文献   

3.
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。  相似文献   

4.
目的探索全反式维甲酸(RA)和SB431542对胚胎干细胞(ES)及诱导多能干细胞(i PS)分化为间充质干细胞(MSC)样细胞的影响。方法将培养的鼠ES和i PS根据不同的分化条件分为对照组、SB431542组及RA不同浓度组,对照组为达尔伯克改良伊格尔培养基(DMEM)完全培养基,SB431542组为DMEM完全培养基中含10μmol·L-1SB431542,RA不同浓度组的DMEM中分别含0.05、0.10、0.20、0.40 nmol·L-1RA。分化培养4 d后观察细胞形态,流式细胞术检测细胞表面标志物CD105和干细胞抗原1(Sca-1)的表达,以CD105+细胞和Sca-1+细胞的比例确定i PS和ES向MSC分化的程度。结果小鼠ES和i PS在ESGRO-2i培养基里生长较好。ES分化4 d后,对照组和SB431542组ES和i PS分化成内皮样细胞,在含有不同浓度RA的培养基中ES和i PS可有效分化为纤维状细胞。ES分化4 d后,SB431542组Sca-1+细胞比例显著高于对照组(P<0.05),CD105+细胞比例与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。在RA 0.05、0.10、0.20、0.40 nmol·L-1RA组中,ES分化的CD105+细胞比例显著高于对照组和SB431542组(P<0.05),Sca-1+细胞比例显著高于对照组(P<0.05),但与SB431542组比较显著降低(P<0.05);0.20 nmol·L-1RA组的CD105+和Sca-1+细胞比例显著高于0.05、0.10、0.40 nmol·L-1RA组(P<0.05)。i PS分化4 d后,SB431542组CD105+细胞和Sca-1+细胞比例显著高于对照组(P<0.05)。0.05、0.10、0.20、0.40 nmol·L-1RA组中,i PS分化的CD105+细胞比例显著高于对照组和SB431542组(P<0.05),Sca-1+细胞比例显著高于对照组(P<0.05),但与SB431542组比较均显著降低(P<0.05);0.20 nmol·L-1RA组Sca-1+细胞比例显著高于0.05、0.10、0.40 nmol·L-1RA组(P<0.05),0.20 nmol·L-1RA组CD105+细胞比例显著高于0.05、0.10 nmol·L-1RA组(P<0.05),但与0.40 nmol·L-1RA组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论利用RA可以促进ES和i PS向MSC样细胞分化,分化方法较为简单,分化周期较短,为多能干细胞向MSC样细胞的分化提供了一定的方法基础。  相似文献   

5.
目的 研究全反式维甲酸(all-trans retinoic acid,ATRA)调控骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)诱导前脂肪细胞成骨和成脂分化的作用及相关机制.方法 首先用RTPCR检测维甲酸受体在3T3-L1前脂肪细胞中的表达;用BMP9编码序列的重组腺病毒感染3T3-L1细胞,再以1 μmol/L的ATRA干预不同时间后,利用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性测定和染色、Western blot检测骨桥素(osteopontin,OPN)、骨钙素(osteocalcin,OC)和脂肪酸结合蛋白(adipocyte fatty acid binding protein,aP2)表达,茜素红染色检测钙盐沉积水平,油红O染色检测脂质积聚研究BMP9和ATRA对前脂肪细胞成骨和成脂分化的作用;利用荧光素酶报告质粒和Western blot检测ATRA对BMP9介导的BMPR-Smad信号通路活性的影响.结果 前脂肪细胞中,除视黄醇受体γ外其余5种维甲酸受体均有表达;BMP9能增加前脂肪细胞ALP活性(P<0.01),并促进OPN及OC蛋白表达和钙盐沉积,ATRA能进一步增强该作用(P<0.01);BMP9能促进前脂肪细胞中脂质积聚,并诱导aP2表达,但该作用被ATRA抑制;ATRA还能够上调细胞中BMP9的mRNA和蛋白表达,BMP9合并ATRA组的Samd1/5/8磷酸化水平明显强于BMP9组,BMPR-Smad报告质粒荧光素酶活性也呈相同变化趋势(P<0.01).结论 在前脂肪细胞中,ATRA能增强BMP9的成骨诱导活性,并抑制其诱导的成脂分化;ATRA的作用可能与进一步激活BMP9介导的BMPR-Smad信号有关.  相似文献   

6.
目的:探索全反式视黄酸(all-trans retinoic acid,at-RA)对大鼠骨髓间充质干细胞(rat bone marrow mesenchymal stem cells,rBMSCs)成骨分化的影响及其机制。方法:成骨诱导培养基诱导rBMSCs,加入不同浓度(0.1、1.0、5.0 μmol/L)at-RA,诱导第7天用组织化学染色法和检测试剂盒检测各组碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性,第21天用茜素红染色后倒置显微镜观察并经提取法后检测钙盐沉积。于诱导第7、14、21天采用real-time PCR检测骨钙素(osteocalcin,OCN)、骨桥素(osteo-pontin,OPN),在上述时间点的基础上,再增加第1、3天2个时间点检测Runx2、Osterix以及视黄酸受体RARs(?琢、?茁)mRNA表达。结果:rBMSCs在成骨培养基诱导下经形态和茜素红染色观察证实能分化为成骨细胞,加入at-RA后培养7 d,ALP活性较对照组增加(F=107.177,P=0.000),与对照组比较,at-RA为1.0、5.0 μmol/L 2组明显升高(P<0.05)。然而经茜素红染色测定,ALP升高组其钙盐沉积与对照组比较反而减少(F=57.554,P=0.000)。选at-RA浓度5.0 μmol/L做real-time PCR检测,与对照组相比在上述3个时间点OCN(F=211.145,P=0.000)、OPN(F=30.835,P=0.005)表达均降低,Runx2(F=106.536,P=0.000)、Osterix(F=452.546,P=0.000)、RAR?琢(F=253.159,P=0.000)的表达在第21天均下降,除Osterix表现为全程下调外,其他2个基因也在多个时间点有统计学差异;而RAR?茁表达则全程明显上升(F=2 294.377,P=0.000)。结论:at-RA抑制rBMSCs成骨分化,其机制可能与RAR?琢的下调和RAR?茁的上调,进而影响Runx2、Osterix的表达有关。  相似文献   

7.
目的:探讨转化生长因子?茁1(transforming growth factor-?茁1,TGF-?茁1)在骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)诱导间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)成骨分化过程中的作用。方法:应用鼠MSC C3H10T1/2,以重组腺病毒法将BMP9导入,施加TGF-?茁1处理,建立BMP9联合TGF-β1诱导MSC成骨分化模型。改良SEAP化学发光法检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性;茜素红S染色进行钙盐沉积检测;实时荧光定量PCR检测成骨相关基因Ⅰa2型胶原(collagenⅠa2,COLⅠa2)、骨桥素(osteopotin,OPN)、骨钙素(osteocalcin,OCN)的mRNA转录表达水平,免疫细胞化学法检测细胞内OPN、OCN表达变化。荧光素酶报告基因法检测信号通路的Smad水平。结果:TGF-?茁1与BMP9联合处理较BMP9单独处理能更早更多地提高ALP活性和引起钙盐沉积(F处理=18 782.10,P=0.000),持续处理达17 d后不再显示明显差异,TGF-?茁1单独处理与对照组间无明显差异(F=1.03,P=0.318)。TGF-?茁1与BMP9联合处理较BMP9单独处理可使COLⅠa2、OPN、OCN mRNA转录水平明显增高(COLⅠa2的F处理=250.30,P=0.000;OPN 的F处理=795.64,P=0.000;OCN的F处理=206.55,P=0.000),COLⅠa2增高发生较早和显著(F=250.30,P=0.000);细胞内OPN、OCN蛋白阳性表达显著增强。TGF-β1联合BMP9处理能刺激信号通路相应的Smad荧光素报告活性(?字2=32.84,P=0.000)。结论:在BMP9诱导MSC成骨分化中,联合应用TGF-?茁1具有促进成骨作用,BMP9与TGF-?茁1在成骨分化中可能存在互补效应。  相似文献   

8.
间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一类位于基质内的多能细胞,具有干细胞自我更新和多向分化的特点。实验发现多种成体组织内均存在MSCs,并可分化为脂肪、骨和软骨等间质组织[1]。体外三系分化实验是鉴定各种组织来源的MSCs的基础[2-3]。尽管有一些实验试图证实移植细胞的整合和分化,但仍缺乏令人信服的证据支持移植的干细胞是通过分化达到治疗目的,这主要是由于移植MSCs后无法  相似文献   

9.
目的 探讨低频脉冲电磁场能否增强骨形态发生蛋白9(BMP9)诱导人牙周膜干细胞(PDLSC)成骨分化的作用。方法 培养健康人前磨牙牙周膜组织细胞,通过免疫磁珠分选后得到CD146+/STRO-1+细胞,即PDLSC。用携带过表达BMP9基因的重组腺病毒(Ad-GFP-BMP9)感染PDLSC,并暴露于频率为15Hz、磁场强度分别为0.6、1.2、1.8、2.4、3.0mT的脉冲电磁场进行干预(每12h辐照1h)。通过qRT-PCR和蛋白质印迹法检测Runt相关转录因子2(Runx2)、碱性磷酸酶(ALP)、骨桥蛋白(OPN)、骨钙蛋白(OCN)等成骨基因及蛋白表达量。结果 过表达BMP9基因可以促进PDLSC中成骨标志物Runx2、ALP、OCN、OPN的表达(P<0.05)。给予磁场强度分别为1.2、1.8、2.4、3.0mT的脉冲电磁场干预后,PDLSC内的成骨标志物表达水平均较单独BMP9时增高(P<0.05),并且在磁场强度为2.4mT时达到最高峰(P<0.05),表明低频脉冲电磁场可以增强BMP9诱导PDLSC成骨分化并且存在“窗口效应”。结论 磁场强度为1.8~3.0mT的15Hz脉冲电磁场可以体外增强BMP9诱导人PDLSC的成骨分化。  相似文献   

10.
目的:评价携带骨形态发生蛋白2基因的重组腺病毒(Ad-BMP-2)转染人骨髓间充质干细胞(MSC)对其成骨分化的影响。方法:由健康青年男性髂骨抽取骨髓培养MSC,BMP-2基因转染后,用RT-PCR及免疫组化染色证实转基因MSC的BMP-2基因表达,原位杂交及免疫组化染色检测转染后细胞成骨活性,并进行透射电镜观察。结果:转染后细胞稳定表达BMP-2基因,核心结合因子a1、骨钙素、骨桥素、Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶呈阳性表达,透射电镜显示细胞外有胶原分泌和钙盐沉积。结论:Ad—BMP-2基因转染可以提高MSC的体外成骨能力。  相似文献   

11.
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。  相似文献   

12.
目的:探讨经典Wnt信号通路与骨形态发生蛋白9(Bone morphogenetic protein 9,BMP9)诱导间充质干细胞(Mes-enchymal stem cells,MSCs)成骨的相互影响及分子机制。方法:以小鼠骨髓来源MSCs C3H10T1/2为目的细胞,用Wnt3a上调经典Wnt信号通路,联合BMP9作用于细胞,通过碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)活性测定、钙盐沉积实验、real time PCR、免疫细胞化学染色等方法观测BMP9与经典Wnt信号通路联合后对MSCs成骨分化的影响。结果:Wnt3a明显促进了BMP9诱导的ALP活性的增加[F=264.962,P=0.000;t(BMP9+Wnt3a)-BMP9=7.19,P=0.000;t(BMP9+Wnt3a)-Wnt3a=16.36,P=0.000],同时也明显增加了成骨标志物骨钙蛋白(Osteocalcin,OC)[F=3 920.102,P=0.000;t(BMP9+Wnt3a)-BMP9=39.10,P=0.000;t(BMP9+Wnt3a)-Wnt3a=62.56,P=0.000]和骨桥蛋白(Osteopontin,OPN)[F=1 935.824,P=0.000;t(BMP9+Wnt3a)-BMP9=40.88,P=0.000;t(BMP9+Wnt3a)-Wnt3a=56.42,P=0.000]的表达以及Runx2的mR-NA的表达[F=3 635.980,P=0.000;t(BMP9+Wnt3a)-BMP9=79.37,P=0.000;t(BMP9+Wnt3a)-Wnt3a=86.96,P=0.000],并且还促进了钙盐沉积。结论:Wnt3a与BMP9相互协同诱导MSCs的骨向分化,其中成骨转录因子Runx2可能作为二者的交汇点起了重要作用。  相似文献   

13.
目的探讨Smad7在Sox9增强BMP2成软骨效应中的作用和机制。方法将小鼠骨髓间充质干细胞(C3H10T1/2)作为种子细胞,重组腺病毒Ad-BMP2和/或Ad-Sox9感染细胞,Ad-GFP感染细胞为对照。采用Real-time PCR、免疫细胞化学和Western blot分别检测感染后各组Smad7 mRNA表达水平和蛋白表达水平。采用Real-time PCR检测与Smad7相关因子MMP13与OPN mRNA的表达。结果 BMP2+Sox9组感染细胞7、11 d时,Smad7 mRNA和蛋白表达水平均明显低于BMP2组(P<0.05);免疫细胞化学染色结果显示,BMP2+Sox9组Smad7染色明显弱于BMP2组;同时BMP2+Sox9组中与软骨最终成熟因子OPN与MMP13的表达均低于BMP2组(P<0.05)。结论在BMP2诱导间充质干细胞成软骨分化中,高表达的Smad7可被Sox9抑制,并抑制Smad7相关因子MMP13与OPN表达,从而解除了Smad7对BMP2成软骨的抑制作用,阻止了软骨细胞最终成熟骨化,有利于保持软骨发育与正常状态。  相似文献   

14.
目的探讨使人骨髓间充质干细胞(MSCs)向成骨细胞诱导分化的高效诱导体系。方法按照不同浓度的地塞米松、β-甘油磷酸钠和维生素C分将实验为4组,并设立空白对照组,诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞定向分化,应用碱性磷酸酶钙钴法染色检测分化的成骨细胞的成骨特性。结果在地塞米松10-8mol/L、β-甘油磷酸钠10-2mol/L、维生素C 3×10-4mol/L时,积分光密度值最高。结论 MSCs具备较强的增值能力和良好的成骨特性,可为骨缺损修复技术优化提供基础。  相似文献   

15.
目的:探讨重组腺病毒介导的骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)和血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)共感染对骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨分化的影响。方法:将重组腺病毒介导的BMP9和VEGF分5组感染小鼠间充质干细胞C3H10T1/2,Ad-BMP9组、Ad-VEGF组、AdVEGF+Ad-BMP9组、空载体腺病毒组和空白组,感染7 d后,real-time PCR检测BMP9和VEGF的m RNA水平,real-time PCR检测成骨指标骨钙蛋白(osteocalcin,OC)、骨保护素(osteoprotegerin,OPG)、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)的m RNA水平,Western blot检测OPN蛋白的表达,各组细胞行碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性的定量检测、ALP染色和钙盐沉积的检测。结果:BMP9和VEGF在Ad-VEGF+Ad-BMP9组高效共表达,OC、OPG、OPN m RNA水平和OPN蛋白水平在Ad-BMP9组和Ad-VEGF+Ad-BMP9组的表达明显高于其他各组(P﹤0.05),且在Ad-VEGF+Ad-BMP9组表达最高(P﹤0.05)。Ad-VEGF+AdBMP9组的ALP活性、ALP染色和钙盐沉积明显高于其他各组(P﹤0.05)。结论:联合VEGF可明显增强BMP9诱导C3H10T1/2细胞成骨分化能力。  相似文献   

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