hhlim对心肌肥大的影响及其作用机制探讨

hhlim是从胎儿心脏中新近分离和克隆得到的与心脏发生相关的基因,其表达产物作为转录因子参与多种基因的转录调控和细胞的发育与分化过程.用细胞转染方法将外源性hhlim基因导入原代心肌细胞,发现该基因强制性表达可使心肌细胞体积明显增大.RT-PCR和蛋白质印迹结果表明,hhlim促心肌细胞肥大与诱导α-肌动蛋白(α-actin)过表达及重新启动胚胎期表达基因脑钠肽（BNP）表达有关.用可表达hhlim反义RNA的真核表达载体转染心肌细胞后,致心肌细胞肥大因子ET-1对BNP和α-actin表达的诱导受到显著抑制.这些结果表明,ET-1促进BNP和α-actin表达及引发心肌肥大的效应可能由hhlim所介导,提示hhlim表达与心肌细胞肥大的启动有关.单独或共转染转录因子hhlim、Nkx2.5、GATA-4表达质粒和BNP转录调控区指导的报告基因结果显示,hhlim强制性表达不仅能直接激活BNP基因表达,而且与NKx2.5具有协同作用.结果表明,hhlim可以通过直接或与Nkx2.5协同作用激活BNP基因的表达.     

二甲基亚砜对P19细胞体外分化为心肌细胞的影响

体外应用不同浓度二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)诱导P19细胞向心肌细胞分化,通过免疫细胞化学、流式细胞、RT-PCR方法检测α-横纹肌肌动蛋白(α-sarcomeric actin,α-SA)、心肌肌钙蛋白T(cardiac troponin T,cTnT)及GATA-4、α-肌球蛋白重链(α-myosin heavy chain,α-MHC)mRNA表达。结果显示,DMSO处理结合悬浮培养可诱导部分P19细胞分化为节律跳动的心肌细胞,分化的细胞α-SA、cTnT表达阳性,同时表达心肌特异GATA-4、α-MHCmRNA。1.0%DMSO组α-SA、cTnT阳性细胞免疫荧光强度及GATA-4、α-MHCmRNA表达水平明显高于0.5%及0.8%DMSO组。表明DMSO的诱导作用与其浓度有关。     

人羊膜间充质细胞具有向心肌样细胞分化的特性

摘 要 探讨人羊膜间充质细胞（human amniotic mesenchymal cells,hAMCs）向心肌细胞分化的能力。采用胶原酶消化法分离hAMCs,用流式细胞仪进行表型鉴定;用5-氮杂胞苷和碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor,bFGF）诱导hAMCs向心肌细胞分化,免疫荧光染色法检测诱导后细胞中特异蛋白结蛋白和α-辅肌动蛋白的表达,RT-PCR检测心肌特异性转录因子Nkx2.5 、GATA-4和心肌特异性收缩蛋白α-肌球蛋白重链（α-myosin heavy chain,α-MHC）mRNA的表达。结果显示：①hAMCs原代培养至第6 d,贴壁细胞汇合度可达80%,呈漩涡状生长。传代后hAMCs增殖迅速,3~4 d细胞汇合度可达100%,细胞呈梭形或多角形。②hAMCs表达CD44和波形蛋白,不表达CK19。③hAMCs经诱导分化8~10 d后细胞排列紧密,多为长梭形。③hAMCs诱导2 w和4 w表达α-辅肌动蛋白和心肌特异性转录因子Nkx2.5。④诱导前后的hAMCs均表达结蛋白和GATA-4,但均未见α-MHC表达。说明hAMCs具有向心肌样细胞分化的能力,可望成为细胞心肌成形术（cellular cardiomyoplasty,CCM）的候选细胞。     

全反式维甲酸体外诱导P19细胞向心肌方向分化

目的探讨不同浓度全反式维甲酸(all-trans retinoic acid,atRA)诱导P19细胞向心肌分化的效力。方法细胞分成P19细胞组,2nm/L atRA诱导组,5nm/L atRA诱导组,8nm/L atRA诱导组。各组细胞经过诱导、聚集培养、聚集体贴壁培养10天后,RT-PCR检测GATA-4,α-肌球蛋白重链(α-myosin heavychain,α-MHC)的mRNA表达,免疫荧光双标检测α-sarcomeric actin和cTnT蛋白共表达,Western blot检测cTnT的蛋白表达。结果 atRA可诱导聚集P19细胞表达GA-TA-4、a-MHC mRNA;α-sarcomeric actin和cTnT的表达和共表达增加;5nm/L atRA组,8nm/L atRA组GATA-4、a-MHCmRNA的表达量显著高于P19细胞组;5nm/L atRA组,8nm/L atRA组两种蛋白的表达和共表达量显著高于P19细胞组,以5nm/L atRA组最高,显著高于其它组。结论 atRA可诱导聚集P19细胞向心肌分化,其中5nm/L atRA组效果最好。     

hhlim基因表达产物的亚细胞定位及其在细胞肥大中的意义

hhlim是从胎儿心脏中新近分离和克隆得到的与心脏发生相关的基因,其表达产物作为转录因子参与多种基因的转录调控和细胞的发育与分化过程.用细胞转染方法将外源性hhlim基因导入处于分化过程中的小鼠成肌细胞C2C12,发现该基因强制性表达可使C2C12细胞体积明显增大.RT-PCR和蛋白质印迹结果表明,hhlim促细胞肥大与诱导α-肌动蛋白(α-actin)过表达及重新启动胚胎基因BNP表达有关.用绿色荧光蛋白-hhlim融合蛋白表达载体转染处于分化过程的C2C12细胞,发现转染不同时间,表达产物的亚细胞定位发生动态变化,表现为先在胞核和胞质中均有分布,而后定位于胞质的变化规律.应用免疫共沉淀证实,hhlim在胞质中以与α-actin 相互缔合的方式存在.     

Lrrc10在体外心肌发生过程中的表达研究

Lrrc10是一心脏特异新基因.为探讨Lrrc10在心肌细胞分化过程中的表达,采用DMSO诱导P19细胞分化,建立体外心肌发生模型,显微镜观察细胞形态变化,以心α-MHC和β-MHC作为心肌分化的标志,RT-PCR检测分化过程中各基因的表达.结果 表明,P19细胞经诱导后形态发生明显变化;α-MHC在诱导分化6 d时开始表达,β-MHC在诱导分化8 d时开始表达,表明心肌分化成功.而Lrrc10在诱导分化2 d时就开始表达,提示其功能可能与心肌分化有关.     

抑制NHE1活性对干细胞向心肌分化的影响

Na /H 交换蛋白1(NHE1)在心肌细胞发育过程中发挥重要的调节功能.为深入探索NHEl活性对干细胞向心肌分化过程中产生的影响,采用二甲基亚砜(DMSO)诱导P19干细胞向心肌细胞分化,同时在培养液中添加NHE1抑制荆EMD87580,对诱导后形成的类胚体进行检测.通过细胞形态观察、免疫组织化学染色及检测心肌特异表达基因等方法证明,经诱导形成的类胚体贴壁生长后,会向心肌细胞分化并出现跳动细胞团.而经过抑制剂处理的P19干细胞尽管能够形成类胚体且贴壁培养后细胞仍具有增殖活力,细胞团周边也较整齐,但未出现向心肌细胞分化的现象.这一结果表明,抑制NHE1的活性,能够影响P19干细胞向心肌细胞的分化作用.     

新的红细胞分化相关因子反义RNA特异抑制K562细胞中的GATA-1转录因子活性

以往报道了通过基因转染技术观察新的红细胞分化相关因子(EDRF1)反义RNA表达和EDRF1过表达对细胞增殖和分化的影响,结果表明,反义EDRF1表达载体转染后的K562细胞α-globin,γ-globin mRNA表达水平下降.本文利用基因芯片和真核基因转染技术观察了EDRF1对60种细胞因子及其受体表达水平的影响,发现EDRF1明显调节IL-6受体,GM-CSF受体,c-Jun/c-Fos,c-myc及c-kit(SCF受体)等基因的表达水平,并通过RNA点杂交进行验证,EDRF1对几个重要的细胞因子受体表达的调节可能是其执行功能的一个重要途径.Northern blot实验结果表明,GATA-1 mRNA在转染EDRF1反义表达载体后表达水平有所下调,随后的凝胶阻滞电泳实验(gel shift assay,EMSA)证明,与对照相比,EDRF1反义表达载体转染的K562细胞中,红系特异的转录因子GATA-1的活性受到明显的抑制,而另一个红系特异的转录因子NF-E2则没有明显的活性改变,对照NF-κB的转录活性也基本保持恒定.因此推测,K562细胞增殖和分化的调节很可能是通过直接影响红系特异的转录因子GATA-1与顺式序列相互作用的转录活性来实现的.     

沉默Dnmt1基因表达诱导大白鼠骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化

骨髓间充质干细胞(MSCs)具有向心肌样细胞分化的潜能.本室前期研究发现,MSCs在体外经DNA甲基转移酶(Dnmt)抑制剂5-氮胞苷诱导可分化为心肌样细胞.本研究证明,沉默DNA甲基化转移酶1（Dnmt1）基因表达,可诱导大鼠MSCs向心肌样细胞分化.本文采用表达Dnmt1 siRNA 慢病毒感染MSCs,沉默Dnmt1表达.DNA甲基化分析显示,随着沉默Dnmt1时间延长（7-28 d）,Gata-4基因上游DNA调控序列的CpG甲基化水平明显降低,而Gata-4 mRNA的转录水平明显上调,说明敲减Dnmt1表达导致Gata-4基因激活.蛋白质印迹和/或免疫细胞化学揭示,与对照组比较,心肌相关基因MHC 和cTnT表达上调, 而骨髓干细胞标志物CD90和CD29随转染时间延长表达下调.同时,实时定量PCR显示,心肌早期发育调控基因Nkx2.5 mRNA水平与Gata-4 mRNA相同,随表达Dnmt1 siRNA的慢病毒感染而上调.上述结果提示,敲减Dnmt1可降低心肌发育调控基因Gata-4启动子CpG岛的甲基化水平,上调Gata-4基因的表达,诱导骨髓间充质干细胞向心肌样分化.     

沉默Dnmt1基因表达诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化

骨髓间充质干细胞(MSCs)具有向心肌样细胞分化的潜能.本室前期研究发现,MSCs在体外经DNA甲基转移酶(Dnmt)抑制剂5-氮胞苷诱导可分化为心肌样细胞.本研究证明,沉默DNA甲基化转移酶1(Dnmt1)基因表达,可诱导大鼠MSCs向心肌样细胞分化.本文采用表达Dnmt1 siRNA慢病毒感染MSCs,沉默Dnmt1表达.DNA甲基化分析显示,随着沉默Dnmt1时间延长(7-28 d),Gata-4基因上游DNA调控序列的Cp G甲基化水平明显降低,而Gata-4 mRNA的转录水平明显上调,说明敲减Dnmt1表达导致Gata-4基因激活.蛋白质印迹和/或免疫细胞化学揭示,与对照组比较,心肌相关基因MHC和c Tn T表达上调,而骨髓干细胞标志物CD90和CD29随转染时间延长表达下调.同时,实时定量PCR显示,心肌早期发育调控基因Nkx2.5 mRNA水平与Gata-4 mRNA相同,随表达Dnmt1 siRNA的慢病毒感染而上调.上述结果提示,敲减Dnmt1可降低心肌发育调控基因Gata-4启动子Cp G岛的甲基化水平,上调Gata-4基因的表达,诱导骨髓间充质干细胞向心肌样分化.     

Upregulations of Gata4 and oxytocin receptor are important in cardiomyocyte differentiation processes of P19CL6 cells

Oxytocin induces P19 cells to differentiate into cardiomyocytes possibly through the oxytocin/oxytocin receptor system. We added oxytocin to the growth medium of P19CL6, a subline of P19, but they did not differentiate into cardiomyocytes as indicated by RT-PCR and Western blotting results. During the cardiac commitment time of P19CL6 cells, the mRNA expression levels of the oxytocin receptor were upregulated by the addition of oxytocin as well as DMSO, but an upregulation of Gata4 expression levels was only observed for the cells induced by DMSO. The in silico analysis of the upstream sequence of the oxytocin receptor predicted putative binding sites for Gata4 and Nkx2.5. These results suggest that upregulations of the oxytocin receptor and Gata4 are important for cardiomyocyte differentiation processes.