川芎嗪体外诱导小鼠骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞的研究

为了探讨川芎嗪体外诱导小鼠骨髓间质干细胞（BMSCs）分化为神经元样细胞的作用,以小鼠骨髓间充质干细胞为研究对象,实验分为空白对照组、β-巯基乙醇（BME）阳性对照组和川芎嗪诱导组。采用荧光免疫化学和Western blot方法,分别检测神经干细胞巢蛋白（nestin）和经元特异性烯醇化酶（NSE）的表达;RT-PCR检测诱导不同时间对神经细胞相关基因Nestin、NSE、β-微管蛋白III（β-Tubulin III）和核受体相关因子-1（Nurr1）mRNA表达的影响。结果显示川芎嗪诱导间充质干细胞24 h后,细胞形态发生显著改变,细胞突起形成且数目不等,形成神经元样细胞。细胞死亡率低于β-巯基乙醇诱导组。免疫荧光化学法和western blot结果显示：川芎嗪诱导后的细胞nes-tin和NSE蛋白表达呈阳性,且表达丰度显著高于β-巯基乙醇诱导组。川芎嗪作用不同时间的BMSCs表达神经细胞相关基因Nestin、β-Tubulin III、NSE和Nurrl。结果表明川芎嗪能定向诱导小鼠骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞,是较理想的诱导剂。     

过表达ER恢复雌激素对子宫内膜癌KLE细胞中Notch信号通路的调控

目的：通过观察雌激素对子宫内膜癌KLE细胞中Notch信号通路的影响,探讨过表达雌激素核受体（estrogenreceptor,ER）是否可以恢复雌激素对Notch信号通路的调控作用,继而调节细胞增殖活性。方法：MTT检测雌激素及Notch信号通路对细胞增殖活性的影响;RT．PCR及Westem．blotting检测雌激素及Notch通路抑制剂DAPT对Notch表达的影响;质粒的抽提及转染使KLE细胞中的雌激素核受体ER过表达。结果：雌激素呈剂量依赖效应促进KLE细胞的增殖活性,其中以雌激素浓度为1．0×10-9M时最明显（相对于对照组为1．25±0．026,P〈0．05）;抑制Notch信号通路的表达可以明显下调KLE细胞的增殖活性（0．76±0．02,P〈0．05）;在KLE细胞中,雌激素对Notch的表达没有明显的调控作用,但是将其雌激素核受体过表达后,雌激素可明显上调Notch的表达,并显著促进细胞的增殖活性（1．24±0．02,P〈0．05）。结论：在ER阴性的子宫内膜癌细胞中过表达ER,可以恢复雌激素对Notch信号通路的调控,从而进一步的调控细胞增殖活性。     

骨髓间充质干细胞分化为心肌细胞过程中Notch表达的研究

目的研究骨髓间充质干细胞分化为心肌细胞过程中Notch表达的研究。方法用密度梯度离心法分离培养犬骨髓间充质干细胞,按照酶法及差速贴壁法分离培养心肌细胞。观察干细胞增殖及传代情况。单独培养的干细胞为对照组,实验组将骨髓间充质干细胞与心肌细胞共培养,用RT-PCR、免疫细胞化学、MTT等方法检测干细胞分化为心肌细胞的情况,及干细胞在增殖与分化为心肌细胞过程中Notch信号系统的表达情况。结果骨髓间充质干细胞呈梭形、旋涡样生长,增殖及传代能力强,并可诱导分化为心肌样细胞,免疫荧光示心肌细胞标志物的表达。RT-PCR及免疫细胞化学显示实验组有Notch信号通路受体及配体的表达,而对照组表达微弱。结论骨髓间充质干细胞在增殖及分化过程中存在Notch信号通路,在干细胞分化为心肌细胞过程中Notch信号系统的表达上调。     

乳鼠海马神经干细胞的体外分离、扩增和分化研究

探讨海马神经干细胞（neuralstemcells,NSCs）在体外分离扩增和诱导分化的可行性。无菌条件下分离新生（24h）SD大鼠海马神经干细胞,采用无血清培养和胎牛血清诱导分化。免疫荧光染色技术分别检测诱导前细胞巢蛋白（Nestin）的表达,以及分化细胞的神经元特异性烯醇化酶（neuron specific enolase,NSE）、胶质纤维酸性蛋白（glialfibrillaryacidicprotein,GFAP）的表达,以鉴定细胞类型。流式细胞仪检测神经干细胞分化前后增殖能力的变化。结果显示：从乳鼠海马分离培养的细胞生长状态良好,具有克隆增殖能力,并呈Nestin表达阳性,分化后可出现NSE及GFAP表达阳性的细胞。流式细胞仪检测显示：诱导前,细胞增殖活跃,S＋G2／M期细胞为（36．27±1．99）％,而分化各阶段（3,7,10d）S＋G2／M期细胞比例与诱导前（Ctrl）相比则明显下降（尸〈0．05）,分别为（26．39±1．10）％、（26．33±1．33）％和（24．54±1．12）％。这些结果表明乳鼠海马存在神经干细胞,并具有自我更新和多向分化的潜能,可用于基础和临床的相关研究。     

Notch信号在盐酸法舒地尔诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经元分化过程中的作用

目的:探讨Notch信号通路在盐酸法舒地尔诱导大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)向神经元分化中的作用。方法:实验分为未转染组、转染组(转染Rn-Notch1-siRNA)、阳性对照组(转染Rn-MAPK-1 Control siRNA)及阴性对照组(转染Negative Control siRNA)等4组。采用盐酸法舒地尔诱导大鼠MSCs分化为神经元。倒置荧光显微镜下观察MSCs转染后荧光表达情况;RT-PCR检测Notch1、Hes1和MAPK1 mRNA的表达变化;免疫细胞化学法检测Notch1、神经元烯醇化酶(NSE)、神经微丝蛋白亚单位(NF-M)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达变化;MTT方法检测细胞存活率。结果:①siRNA转染72h,MSCs荧光表达最强,转染率可达91.3%±4.2%;同时,转染组MSCs的Notch1和Hes1 mRNA转录下降(P0.05);MTT提示转染组细胞存活率也显著减少(P0.05)。②盐酸法舒地尔可以诱导MSCs向神经元分化,其中以转染组诱导效果最佳,NSE、NF-M的表达率显著的高于其它各组(P0.05)。结论:盐酸法舒地尔在诱导大鼠MSCs向神经元分化过程中,可能存在Notch信号通路与RhoA/Rho激酶通路信号的协同作用,共同促进MSCs向神经元分化。     

Notch3在血管平滑肌细胞中对Erk1/2的调控作用研究

Erk1/2活性在血管许多细胞功能中具有重要影响,而Notch3主要表达在动脉平滑肌细胞中,并且是发育过程中动脉成熟所必需的.为了探讨Notch3在血管平滑肌细胞中对Erk1/2信号通路的调控作用,采用siRNA基因敲除Notch3,γ-分泌酶抑制剂DAPT抑制Notch信号通路,质粒转染过表达Notch3活性区等方法,用Western印迹检测Notch3对血管平滑肌细胞中Erk1/2磷酸化水平,即Erk1/2活性的影响.同时,利用活性氧自由基（ROS）诱导激活Erk1/2;siRNA敲除Notch3表达致使血管平滑肌细胞中Erk1/2的磷酸化水平显著降低,并且抑制了ROS诱导的Erk1/2激活;同样,Notch通路抑制剂DAPT也抑制了ROS诱导的Erk1/2激活;而Notch3活性区NICD的过表达并没有改变血管平滑肌细胞中Erk1/2的磷酸化水平,但其延缓了ROS激活后Erk1/2活性的衰减.上述结果表明,Notch3可在血管平滑肌细胞中调控Erk1/2活性以及ROS诱导的Erk1/2信号激活.     

过表达ER恢复雌激素对子宫内膜癌KLE细胞中Notch信号通路的调控

目的:通过观察雌激素对子宫内膜癌KLE细胞中Notch信号通路的影响,探讨过表达雌激素核受体（estrogen receptor,ER）是否可以恢复雌激素对Notch信号通路的调控作用,继而调节细胞增殖活性。方法:MTT检测雌激素及Notch信号通路对细胞增殖活性的影响;RT-PCR及Western-blotting检测雌激素及Notch通路抑制剂DAPT对Notch表达的影响;质粒的抽提及转染使KLE细胞中的雌激素核受体ER过表达。结果:雌激素呈剂量依赖效应促进KLE细胞的增殖活性,其中以雌激素浓度为1.0×10^-9M时最明显（相对于对照组为1.25±0.026,P<0.05）;抑制Notch信号通路的表达可以明显下调KLE细胞的增殖活性（0.76±0.02,P<0.05）;在KLE细胞中,雌激素对Notch的表达没有明显的调控作用,但是将其雌激素核受体过表达后,雌激素可明显上调Notch的表达,并显著促进细胞的增殖活性（1.24±0.02,P<0.05）。结论:在ER阴性的子宫内膜癌细胞中过表达ER,可以恢复雌激素对Notch信号通路的调控,从而进一步的调控细胞增殖活性。     

敲除Pofut1不影响胚胎干细胞向神经元分化

蛋白O-连接岩藻糖基转移酶1 (Pofut1)基因缺失可导致Notch分子无法与配体结合并启动信号传递. 为研究Pofut1基因对哺乳动物胚胎干细胞（ESC）向神经分化的影响,利用Pofut1基因敲除的胚胎干细胞与野生型胚胎干细胞,经体外培养诱导拟胚体（EB）分化为神经细胞,计数分化为神经细胞的比例,采用细胞免疫组化染色和real-time PCR等方法,分析神经细胞特异性标志分子的表达. 结果显示,Pofut1基因缺失后,对EBC生长没有明显影响,分化过程中形成的拟胚体数量明显增多,分化的神经样细胞以及神经标志物分子的表达也明显多于对照组;Notch信号缺失对小鼠胚胎干细胞生长无明显影响,但可以促进ES细胞向神经细胞分化.     

HDAC4基因甲基化对hMSCs向汗腺样细胞诱导转分化的影响

目的：探讨在诱导人骨髓间充质干细胞（hMSCs）转分化为汗腺样细胞过程中,组蛋白去乙酰化酶4（HDAC4）甲基化的改变及其对诱导转分化过程的影响。方法：选取人骨髓间充质干细胞系体外培养、扩增后,取第三代hMSCs与热休克处理的汗腺细胞进行Transwell+诱导因子的共培养。收集诱导后实验组的汗腺样细胞和同期对照组的hMSCs,采用甲基化特异性PCR（MSP）和飞行质谱（Mass Array）法检测HDAC4基因启动子区CpG岛甲基化状态的变化,随后采用甲基化抑制剂5-氮杂-2'-脱氧胞苷（5-aza-CdR,10 μmol/L）处理实验组hMSCs,对照组为同期培养的hMSCs,RT-PCR测定两组细胞HDAC4基因和癌胚抗原（CEA）基因的mRNA表达量。结果：诱导前hMSCs中HDAC4基因整体甲基化水平较高,探针cg2463009处CpG位点甲基化程度为0.901,诱导转分化后汗腺样细胞中HDAC4基因整体甲基化水平下降37%,甲基化程度为0.531;探针cg14823429处CpG位点甲基化程度由诱导前的0.687下降到0.386。5-aza-CdR处理48 h后,实验组HDAC4基因mRNA表达水平上调,与诱导转分化相关的CEA mRNA同期表达量也增强,与对照组相比差异有统计学意义（P<0.05）。结论：HDAC4基因的甲基化参与了hMSCs转分化为汗腺样细胞过程的调控。     

红景天苷通过Wnt/β-catenin信号通路影响小鼠骨髓间充质干细胞向神经元细胞定向分化

目的:以小鼠骨髓间充质干细胞系D1细胞为研究对象,探讨Wnt/β-catenin信号通路介导的红景天苷诱导D1细胞向神经细胞的定向分化。方法:实验分为对照组(D/F12完全培养基)和红景天苷诱导组(100μg/mL+D/F12完全培养基).将细胞分别诱导12、24、48和72 h后,采用细胞免疫荧光化学染色方法检测β-catenin和Gsk-3β的阳性细胞率。利用红景天苷分别诱导MSCs 1,2,8,12,24,48和72 h后,利用实时PCR技术检测Wnt/β-catenin信号通路的关键信号分子wnt3a、Axin2、Lrp6和Gsk-3βmRNA的表达;采用Westernblot方法分析D1细胞诱导12、24、48和72 h后,β-catenin和Gsk-3β蛋白的表达;运用Wnt/β-catenin信号通路特异性阻断剂DKK1阻断Wnt/β-catenin信号通路,Western blot方法分析红景天苷对β-catenin和NSE蛋白表达的影响。结果:红景天苷诱导24 h时β-catenin的阳性率可达55.76%,与其他组和对照组比较差异具有统计学意义(P<0.01),诱导24 h后Gsk-3β的阳性率与其他时间和对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)。实时PCR检测结果显示,红景天苷诱导MSCs不同时间能促进Wnt/β-catenin信号通路中关键信号分子Wnt3a、Ax-in2、Lrp6和Gsk-3βmRNA的表达,诱导不同时间Wnt3a、Axin2、Lrp6和Gsk-3βmRNA的表达不尽相同。Westernblot结果表明,红景天苷诱导D1细胞12 h和24 h时β-catenin蛋白的表达明显上调,且与其他组比较差异具有统计学意义(P<0.05);随着作用时间的延长,Gsk-3β蛋白的表达增加且差异具有统计学意义(P<0.05),阻断Wnt/β-catenin信号通路后,β-catenin和NSE蛋白的表达水平明显下调。结论:红景天苷能诱导D1细胞定向分化为神经元样细胞,红景天苷通过激活Wnt/β-catenin信号通路实现其诱导MSCs向神经细胞定向分化。     

Ginsenoside Rb1 inhibits matrix metalloproteinase 13 through down-regulating Notch signaling pathway in osteoarthritis

Mounting evidence suggests that an excess of matrix metalloproteinase-13 (MMP-13) plays an important role in the breakdown of extracellular matrix in osteoarthritis (OA). Here, the effects of ginsenoside Rb1 (GRb1) on the expression of MMP-13 in IL-1β-induced SW 1353 chondrosarcoma cells and an experimental rat model of OA induced by anterior cruciate ligament transection (ACLT) were investigated. SW1353 chondrosarcoma cells were pretreated with or without GRb1 and Notch signaling pathway inhibitor, DAPT, then were stimulated with IL-1β. In rats, experimental OA was induced by ACLT. These rats then received intra-articular injections of vehicle, an inhibitor of γ-secretase, DAPT, and/or GRb1. Expression of MMP-13, collagen type II (CII), Notch1, and jagged 1 (JAG1) were verified by western blotting and immunohistochemistry. In addition, levels of MMP-13 mRNA were detected using quantitative real-time PCR. In histological analyses, treatment with DAPT reduced the number of cartilage lesions present and the expressions of MMP-13, CII, Notch1, and JAG1. In addition, treatment with GRb1 was associated with lower levels of Notch1 and JAG1 in both IL-1β-induced SW1353 chondrosarcoma cells and in the rat OA model. Furthermore, the suppressive effect of GRb1 on MMP-13 was greater than that exhibited by the signaling pathway inhibitor. In conclusion, GRb1 inhibits MMP-13 through down-regulating Notch signaling pathway in OA.     

Arterial-venous endothelial cell fate is related to vascular endothelial growth factor and Notch status during human bone mesenchymal stem cell differentiation

Human bone mesenchymal stem cells (hMSCs) can differentiate into endothelial cells (ECs), so we aimed to investigate whether hMSCs could also differentiate into a specific arterial or venous ECs. hMSCs were induced to differentiate into ECs using vascular endothelial growth factor (VEGF). Low VEGF concentration (50ng/ml) upregulated the venous marker gene EphB4, however high concentration (100ng/ml) upregulated the arterial marker genes ephrinB2, Dll4 and Notch4, and downregulated the venous marker genes EphB4 and COUP-TFll. This VEGF dose-dependent induction was largely blocked by inhibition of the Notch pathway in hMSCs treated with gamma-secretase inhibitor. Therefore, differentiation of hMSCs into arterial- or venous-specific ECs depends on VEGF and is regulated by the Notch pathway.     

Bone mesenchymal stem cell‐conditioned medium attenuates the effect of oxidative stress injury on NSCs by inhibiting the Notch1 signaling pathway

Numerous studies have demonstrated the therapeutic effect of bone mesenchymal stem cells on spinal cord injury (SCI), especially on neural stem cells (NSCs). However, the predominant mechanisms of bone mesenchymal stem cells (BMSCs) are unclear. Recently, some researchers have found that paracrine signaling plays a key role in the therapeutic capacity of BMSCs and emphasized that the protective effect of BMSCs may be due to paracrine factors. In this study, we aimed to investigate the potential mechanisms of BMSCs to protect NSCs. NSCs were identified by immunocytochemistry. The oxidative stress environment was simulated by H₂O₂ (50, 100, 200 μM) for 2 h. The apoptotic rate of the NSCs was detected via flow cytometry. Lactate dehydrogenase (LDH), malondialdehyde (MDA), and superoxide dismutase (SOD) activity were evaluated via corresponding assay kits. Western blot was used to detect the expressions of Notch1, HES1, caspase‐3, cleave caspase‐3, Bax, and Bcl‐2. We found that H₂O₂ could significantly induce the apoptosis of NSCs, increase LDH, MDA levels, and decrease SOD activity by activating the Notch1 signaling pathway. DAPT (the specific blocker of Notch1) and BMSC‐conditioned medium (BMSC‐CM) could significantly prevent the apoptotic effect and oxidative stress injury on NSCs that were treated with H₂O₂. We also revealed that BMSC‐CM could decrease the expression of Notch1, Hes1, cleave caspase‐3, Bax, and increases the expression of Bcl‐2 in NSCs, which was induced by H₂O₂. These results have revealed that BMSC‐CM can neutralize the effect against oxidative stress injury on the apoptosis of NSCs by inhibiting the Notch1 signaling pathway.     

细胞外信号调节激酶活化在慢性支气管哮喘大鼠气道平滑肌细胞增殖中的作用

本文旨在探讨细胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated kinase,ERK）在慢性支气管哮喘大鼠气道平滑肌细胞（airway smooth muscle cells,ASMCs）增殖中的作用。建立慢性哮喘大鼠模型,用ERK激动剂表皮生长因子（epidermal growth factor,EGF）和抑制剂PD98059干预慢性哮喘大鼠ASMCs的培养。采用流式细胞仪、四甲基偶氮唑盐（MTT）法、^3H-thymidine（TdR）掺入法和增殖细胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen,PCNA）免疫组织化学法检测ASMCs增殖情况,观察ERK信号通路对ASMCs增殖的影响。RT-PCR和Western blot检测ERK mRNA和ERK1／2、磷酸化ERK1／2（p-ERK1／2）蛋白的表达。与正常对照组ASMCs比较,慢性哮喘组ASMCs的G0/G1期细胞所占比例明显减少,S＋G2／M期细胞所占比例增高;吸光度（A490）值、细胞DNA合成量和PCNA阳性表达量均明显增加,ERK mRNA、ERK1／2蛋白、P-ERK1／2蛋白的表达量以及ERK活化率显著增高。经PD98059干预之后,慢性哮喘组ASMCs的S＋G2／M期细胞所占比例、A490值、细胞DNA合成量和PCNA阳性表达量明显降低,ERK mRNA、ERK1／2蛋白、p-ERK1／2蛋白的表达量以及ERK活化率显著降低。经EGF干预后,慢性哮喘组ASMCs的S＋G2／M期细胞所占比例、A490值、细胞DNA合成量和PCNA阳性表达量进一步增高,而这一作用可以被PD98059抑制。以上结果提示,慢性哮喘大鼠ASMCs内源性增殖活性增加,ERK1／2参与其增殖活性的调控,ERK信号通路在哮喘气道重建的ASMCs增殖调控中具有重要作用。