Wnt信号通路在骨髓间充质干细胞神经分化中的综述

背景：骨髓间充质干细胞（BMSCs）具有多分化潜能,在特定的体内外环境下,具有向多种类型细胞分化的能力,可以分化为骨、软骨、神经、肌腱、脂肪、心脏、肝脏、上皮等多种细胞[1,2]。近年研究BMSCs可以跨胚层向神经细胞分化,在脊髓损伤修复等再生医学领域具有广阔应用前景。目前对Wnt信号在BMSCs神经分化中的调控机制少有研究。探讨BMSCs神经分化的Wnt信号调控机制,为细胞靶向治疗脊髓损伤等神经系统疾病提供理论依据。 目的：wnt信号通路在骨髓间充质干细胞增殖和神经分化中作用的综述。 方法：检索时间：中文文献：1990/2010,英文文献：1990/2010。中文检索词“骨髓间充质干细胞,神经分化,Wnt信号通路”,英文检索词“bone marrow mesenchymal stem cells,neural differentiation,Wnt signaling pathway”,检索数据库：重庆维普资讯,中国期刊网,CNKI博硕士论文数据库。检索文献类型：研究原著,基础研究,综述等。检索文献量：中文文献15篇,英文文献42篇。 结果与结论:本文概述了Wnt信号通路的组成及BMSCs在增殖和神经分化中的作用,探讨Wnt信号转导通路在BMSCs神经分化调控机制,深入了解BMSCs的本质,优化神经诱导方法,更有利于促使BMSCs沿着神经元方向分化并促进其发育为成熟的功能性神经元。这将推动BMSCs在细胞靶向治疗中的应用走上一个新台阶。     

干扰p73基因对脂肪间充质干细胞向神经细胞分化的影响

目的 研究抑制p73蛋白的表达,对体外培养的脂肪来源间充质干细胞向骨、脂肪和神经细胞方向分化的影响.方法 ① 流式细胞仪研究抑制p73的表达对人脂肪源间充质干细胞免疫表型影响;②体外转染的脂肪间充质干细胞向成骨和脂肪方向诱导,观察抑制p73的表达对其分化能力的影响;③ 体外诱导脂肪间充质干细胞神经细胞分化,实时定量PC...     

骨髓间充质干细胞神经分化中Wnt信号通路的基因芯片分析

目的通过Wnt信号通路PCR基因芯片观察骨髓间充质干细胞(BMSCs)转导Wnt-3a并诱导向神经细胞分化后相关基因的表达变化,寻找Wnt信号通路中调控BMSCs神经分化的靶基因。方法密度梯度离心加差速贴壁法体外分离和纯化BMSCs,原代培养2周后传代。观察细胞形态特征。基于GatewayTM技术构建双表达慢病毒载体,将Wnt-3a转导至BMSCs。设置转导组、未转导组及对照组,其中转导组和对照组转导Wnt-3a,转导组为扩增后的BMSCs-Wnt-3a,对照组取同时期BMSCs-Wnt-3a,未转导组未转导Wnt-3a。诱导转导组和未转导组细胞神经分化,倒置相差显微镜下观察细胞形态。采用基因芯片技术检测Wnt信号通路基因的改变,用RT-PCR来验证相关基因的上调或者下调。结果找到2 959个基因上调,4 623个基因下调。在Wnt信号通路的89个基因当中,与神经系统发育和分化相关基因有不同的变化。从中挑选了2个基因做RT-PCR验证,结果表明与芯片结果一致。结论 Wnt通路激活后,下游的基因转录,促进神经分化。     

Notch信号通路与骨髓间充质干细胞分化的研究进展

骨髓间充质干细胞（MSCs）是来源于中胚层具有多向分化潜能和自我复制的一类干细胞,主要存在于全身结缔组织和多个器官间质中,其中在骨髓组织中含量最丰富。在不同的诱导条件下,MSCs可以分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞以及神经细胞等多种类型的组织细胞。Notch信号通路广泛存在于动物细胞中,在调节细胞增殖、分化和凋亡中发挥重要作用,它的配体和受体都是细胞膜表面蛋白,因此Notch信号是介导细胞间通讯的一种重要方式。在MSCs多条分化途径中都有Notch通路存在。该文针对Notch信号通路在MSCs向成骨细胞、软骨细胞及神经细胞分化中的作用予以综述。     

大鼠脂肪间充质干细胞向成肌细胞诱导分化的研究

目的探索在不使用5-氮杂胞苷的情况下,体外诱导大鼠脂肪间充质干细胞向成肌细胞的分化。方法取SD大鼠附睾处脂肪垫组织,酶消化分离获间充质干细胞,传至第3代,加入成肌细胞诱导液,在体外诱导8周,应用间接免疫荧光法、激光共聚焦显微镜进行成肌细胞的鉴定。结果大鼠脂肪组织来源的间充质干细胞经诱导5d后,显微镜下见细胞形态发生变化。2～8周的诱导细胞Myosin染色阳性。逆转录聚合酶链反应检测诱导3周的细胞有MyoD1和Myosin表达。结论大鼠脂肪组织来源的间充质干细胞在体外经诱导具有向成肌细胞分化的潜能。     

表皮生长因子影响人羊膜间充质干细胞迁移的机制

目的 研究表皮生长因子(EGF)影响体外培养的人羊膜间充质干细胞(hAMSCs)迁移的机制.方法 将体外培养的hAMSCs分为对照组(未处理)、EGF组、抑制剂AG1478+ EGF组、抑制剂LY294002+ EGF组和抑制剂U0126+ EGF组5组,采用Transwell小室测定各组hAMSCs的迁移能力,Wes...     

Wnt3α蛋白诱导脂肪间充质干细胞向成软骨细胞分化的实验研究

目的研究Wnt 3α蛋白对脂肪间充质干细胞向成软骨方向分化能力的影响。方法从4 d SD仔鼠腹股沟脂肪垫分离出脂肪组织,通过I型胶原酶消化分离并经免疫荧光鉴定脂肪间充质干细胞。取第三代脂肪间充质干细胞,采用RT-PCR和Western blot方法观察外源Wnt 3α蛋白对脂肪间充质干细胞增殖和向成软骨细胞分化能力的影响。结果在体外分离与培养的脂肪间充质干细胞的培养液中添加Wnt 3α蛋白,明显上调II型胶原和蛋白聚糖的mRNA和蛋白表达水平。结论 Wnt 3α蛋白具有促进大鼠脂肪间充质干细胞增殖和向成软骨细胞分化作用。     

棕色脂肪干细胞与白色脂肪干细胞移植对心肌梗死大鼠心功能的影响

目的对比研究棕色脂肪干细胞（BADSCs）与白色脂肪干细胞（ADSCs）治疗急性心肌梗死大鼠的效果。方法采用酶消化法分别分离大鼠腹股沟脂肪组织及肩胛骨下脂肪组织,获得ADSCs与BADSCs,并进行流式分析与多谱系分化鉴定。30只雄性SD大鼠随机分为PBS对照组、ADSCs移植组及BADSCs移植组,建立急性心肌梗死模型,将各组对应细胞直接注入大鼠心肌梗死边缘区。移植后4周进行心功能检测并利用组织学检测移植细胞的体内分化与血管化作用。结果术后4周,与PBS对照组相比,ADSCs以及BADSCs移植组大鼠心功能均显著提高（P〈0.05）,且纤维化程度显著减弱（P〈0.05）。免疫荧光结果表明,移植的BADSCs成心肌分化数量显著高于ADSCs。免疫组化结果显示,ADSCs移植组以及BADSCs移植组大鼠心肌梗死区血管密度均较PBS对照组显著增加（P〈0.05）,ADSCs移植组血管密度显著高于BADSCs移植组（P〈0.05）。结论不同来源脂肪干细胞移植均具有改善心肌梗死患者心功能的作用,虽然BADSCs体内促血管化作用不如ADSCs,但其具有明显的心肌分化能力,可有效改善心脏功能。     

脂肪干细胞成骨分化的研究进展

随着骨组织工程研究取得较好的发展,涌现出各类种子细胞。脂肪干细胞,来自脂肪组织,具有诸多的优势,成为骨组织工程研究的热点种子细胞之一。本文综述了脂肪干细胞成骨分化的诱导方法、过程、验证方法、影响成骨分化的供体因素和实验因素,并对其未来研究方向进行了展望。     

Tribbles同源蛋白3抑制人脂肪间充质干细胞成脂向分化

目的:研究Tribbles同源蛋白3(Tribbles pseudokinase 3, TRIB3)在人脂肪间充质干细胞(human adipose-derived mesenchymal stem cells, hASCs)成脂分化中的调控作用,为提高hASCs成脂向分化能力、并为基于hASCs的脂肪组织工程与软组织缺损修复提供新靶点与新思路。方法:通过慢病毒转染建立TRIB3稳定敲低(TRIB3敲低组)和过表达(TRIB3过表达组)的hASCs细胞系,通过实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)和蛋白质印迹实验(Western blot)检测慢病毒转染hASCs的转染效率和效果。通过油红O染色和定量、qRT-PCR等实验方法,检测敲低、过表达TRIB3对hASCs成脂分化能力的影响。结果:TRIB3敲低慢病毒转染后,TRIB3敲低组hASCs中TRIB3 mRNA表达量较对照组下降84.3%(P<0.01), TRIB3蛋白表达也显著下降,表明成功构建了TRIB3敲低的hASCs细胞系;TRIB3过表达慢病毒转染后,TRIB3过表达组TRIB3 mRNA表达量较对照组增高约1.6倍(P<0.01),TRIB3蛋白表达也显著升高,表明成功构建了TRIB3过表达的hASCs细胞系。在此基础上,油红O染色显示,TRIB3敲低的hASCs成脂诱导后胞浆内红色脂滴明显增多,定量结果表明TRIB3敲低组油红O着色较对照组显著增多(P<0.01)。与之相反,TRIB3过表达的hASCs成脂诱导后胞浆内红色脂滴明显减少,定量结果表明TRIB3敲低组油红O着色较对照组显著减少(P<0.01)。qRT-PCR结果显示,敲低TRIB3的hASCs成脂诱导后,成脂分化相关基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor γ, PPARγ)、CCAAT增强子结合蛋白α(CCAAT/enhancer binding protein α, C/EBPα)和白细胞分化抗原36(cluster of differentiation 36, CD36)mRNA水平显著升高(P<0.01);TRIB3过表达的hASCs成脂诱导后成脂分化相关基因PPARγ、CD36和脂蛋白酯酶(lipoprotein lipase, LPL)mRNA水平明显下降。结论:TRIB3能够调控hASCs成脂分化能力,敲低TRIB3促进hASCs成脂分化,过表达TRIB3抑制hASCs成脂分化。     

Wnt信号通路调控间充质干细胞成骨分化的研究进展

Wnt通路作为调控细胞生长、发育和分化的重要信号途径一直是医学研究的热点。近年来的研究表明,Wnt信号通路在调控间充质干细胞（MSCs）成骨分化过程中发挥重要作用,其机制已成为骨组织工程研究的热点,也为骨质疏松症等疾病的治疗提供了新思路。该文对Wnt信号通路调控MSCs成骨分化的研究进展进行综述。     

磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B信号通路对生长激素介导的心肌成纤维细胞增殖的影响

目的探讨生长激素（GH）对心肌成纤维细胞（CFs）增殖的影响及其作用机制。方法以不同浓度的重组人生长激素（rhGH）（100、200、500、1 000 ng/ml）和磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）抑制剂LY294002（10μmol/L）单独或同时作用CFs 48 h后,采用MTT法检测细胞增殖,Wertern Blot检测PI3K/Akt信号途径中Akt和磷酸化Akt（p-Akt）的蛋白水平的变化。结果 rhGH呈浓度依赖性的促进CFs的增殖;rhGH增加p-Akt的蛋白水平;LY294002可阻断rhGH诱导的CFs的增殖。结论生长激素可通过激活PI3K/Akt信号通路促进心肌成纤维细胞的增殖。     

神经生长因子诱导神经干细胞分化的作用机制探讨

目的探讨神经生长因子(NGF)对体外培养的小鼠神经干细胞(NSCs)分化为神经元的作用及可能机制。方法以无血清培养法从孕13～14 d的昆明小鼠大脑皮质分离培养获得NSCs,传至3代后,进行NGF处理,并对培养的细胞进行MAP-2免疫细胞化学染色,荧光显微镜下对MAP-2阳性细胞进行计数。同时运用蛋白免疫印迹法(Western blot)考察NGF对TrkA、Akt、Erk磷酸化水平的影响;在研究NGF作用的信号转导通路时,预先给予各种信号通路抑制剂处理,再进行NGF干预,通过MAP-2染色及Western blot考察NGF促进神经干细胞分化为神经元的信号通路。结果 NGF可以显著促使NSCs分化为神经元并可以促进TrkA、Akt和Erk的磷酸化,呈现剂量和时间依赖性;各种通路抑制剂结果显示PI3K/Akt抑制剂可以阻断NGF对Akt的磷酸化作用,同时阻断了NGF对NSCs的促分化作用,MAPK抑制剂处理可以阻断NGF对Erk的磷酸化作用,但未见明显阻断NGF的促分化作用。结论 NGF可以促进NSCs分化为神经元,其作用机制可能与激活PI3K/Akt信号通路有关。     

沉默核仁素可诱导大鼠神经干细胞的分化

目的 探讨核仁素(nucleolin)对原代神经干细胞(NSCs)分化的影响及其相关机制.方法 构建核仁素siRNA腺病毒表达载体,将经鉴定正确的重组腺病毒质粒转染HEK293A细胞,包装得到具有感染能力的nucleolin-siRNA重组腺病毒.病毒体外感染原代NSCs,采用Western blot检测nucleolin蛋白的表达情况,Nucleolin-siRNA对神经干细胞Nestin、Wnt3、β-catenin蛋白表达的影响;采用免疫细胞化学检测nucleolin-siRNA对神经干细胞分化的影响.结果 经酶切和测序鉴定均证实nucleolin-siRNA重组腺病毒载体构建成功,其插入序列正确无误.Western blot检测结果显示,转染nucleolin-siRNA2的细胞nucleolin表达明显受到抑制.siRNA+组NSCs分化为NSE阳性细胞和GFAP阳性细胞的分化率明显比CON组、siRNA-组增加,且差异具有统计学意义(P<0.01).与阴性对照组相比,siRNA+组Nestin的表达明显减少,Wnt3表达明显增多,β-catenin入核明显增多,其差异具有统计学意义(P<0.05).结论 本研究成功地构建了针对nucleolin基因的siRNA重组腺病毒载体,沉默nucleolin可诱导神经干细胞的分化,其机制可能与Wnt信号转导通路的激活有关.     

脂肪间充质干细胞对卵巢早衰模型大鼠的治疗作用及其机制

探讨脂肪间充质干细胞（ADMSCs）的生物学特性,阐明ADMSCs对卵巢早衰（POF）模型大鼠的治疗作用及其机制。     

Bone marrow-derived mesenchymal stem cells modulate autophagy in RAW264.7 macrophages via the phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B/heme oxygenase-1 signaling pathway under oxygen-glucose deprivation/restoration conditions

BackgroundAutophagy of alveolar macrophages is a crucial process in ischemia/reperfusion injury-induced acute lung injury (ALI). Bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSCs) are multipotent cells with the potential for repairing injured sites and regulating autophagy. This study was to investigate the influence of BM-MSCs on autophagy of macrophages in the oxygen-glucose deprivation/restoration (OGD/R) microenvironment and to explore the potential mechanism.MethodsWe established a co-culture system of macrophages (RAW264.7) with BM-MSCs under OGD/R conditions in vitro. RAW264.7 cells were transfected with recombinant adenovirus (Ad-mCherry-GFP-LC3B) and autophagic status of RAW264.7 cells was observed under a fluorescence microscope. Autophagy-related proteins light chain 3 (LC3)-I, LC3-II, and p62 in RAW264.7 cells were detected by Western blotting. We used microarray expression analysis to identify the differently expressed genes between OGD/R treated macrophages and macrophages co-culture with BM-MSCs. We investigated the gene heme oxygenase-1 (HO-1), which is downstream of the phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B (PI3K/Akt) signaling pathway.ResultsThe ratio of LC3-II/LC3-I of OGD/R treated RAW264.7 cells was increased (1.27 ± 0.20 vs. 0.44 ± 0.08, t = 6.67, P < 0.05), while the expression of p62 was decreased (0.77 ± 0.04 vs. 0.95 ± 0.10, t = 2.90, P < 0.05), and PI3K (0.40 ± 0.06 vs. 0.63 ± 0.10, t = 3.42, P < 0.05) and p-Akt/Akt ratio was also decreased (0.39 ± 0.02 vs. 0.58 ± 0.03, t = 9.13, P < 0.05). BM-MSCs reduced the LC3-II/LC3-I ratio of OGD/R treated RAW264.7 cells (0.68 ± 0.14 vs. 1.27 ± 0.20, t = 4.12, P < 0.05), up-regulated p62 expression (1.10 ± 0.20 vs. 0.77 ± 0.04, t = 2.80, P < 0.05), and up-regulated PI3K (0.54 ± 0.05 vs. 0.40 ± 0.06, t = 3.11, P < 0.05) and p-Akt/Akt ratios (0.52 ± 0.05 vs. 0.39 ± 0.02, t = 9.13, P < 0.05). A whole-genome microarray assay screened the differentially expressed gene HO-1, which is downstream of the PI3K/Akt signaling pathway, and the alteration of HO-1 mRNA and protein expression was consistent with the data on PI3K/Akt pathway.ConclusionsOur results suggest the existence of the PI3K/Akt/HO-1 signaling pathway in RAW264.7 cells under OGD/R circumstances in vitro, revealing the mechanism underlying BM-MSC-mediated regulation of autophagy and enriching the understanding of potential therapeutic targets for the treatment of ALI.     

人骨髓间充质干细胞分离培养及其向神经细胞分化的研究

目的探讨人骨髓间充质干细胞(BMMSCs)向神经细胞分化的潜能。方法体外培养人BMMSCs,并诱导其向神经细胞分化。诱导前后观察细胞形态变化,免疫细胞化学法检测细胞神经元特异性烯醇化酶(NSE)的表达以鉴定细胞类型,流式细胞术检测细胞周期以确定细胞增殖活性。结果分离培养的BMMSCs有克隆增殖能力。诱导后,分化细胞呈现典型神经元的表型,且免疫荧光染色呈NSE阳性。流式细胞术分析显示诱导前BMMSCs的增殖指数(PI)较高,细胞增殖活跃。与诱导前比较,诱导分化细胞的PI显著降低(P<0.01),细胞增殖发生抑制,而分化阶段各期细胞比例差异无统计学意义(P>0.05)。结论 BMMSCs可以在体外增殖扩增,并能分化为神经元样细胞,且分化的神经元样细胞能较长时间存活。