Rho激酶抑制剂Y-27632对C3H10T1/2细胞增殖与成脂分化的作用

探究Rho激酶抑制剂Y-27632对间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs）C3H10T1/2增殖和成脂分化的影响.实验分为对照组、成脂诱导组和Y-27632处理组（Y-27632+成脂诱导）. 利用MTT检测细胞增殖情况,油红O染色,异丙醇萃取法检测细胞成脂分化情况,半定量RT-PCR检测过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator activiated receptor γ, PPARγ)和CCAAT增强子结合蛋白α (CCAAT enhancer binding protein α, C/EBPα)基因表达. 结果表明,Y-27632能够显著抑制C3H10T1/2细胞的增殖(P<0.05),并呈一定的浓度依赖性;高浓度Y-27632对C3H10T1/2细胞成脂分化具有显著抑制作用（P<0.05）;半定量RT-PCR结果显示,成脂诱导处理组PPARγ和C/EBPα表达量在第3 d、5 d和7 d显著低于成脂诱导组（P<0.05）. 综上所述,Y-27632能够抑制C3H10T1/2细胞增殖与成脂分化.     

抑制Hedgehog信号通路促进C3H10T1/2间充质干细胞成脂分化

激活Hedgehog信号通路可抑制间充质干细胞成脂分化,但抑制Hedgehog信号通路是否可促进脂肪细胞分化研究结果却并不一致.本研究采用环靶明诱导C3H10T1/2细胞成脂分化,并以国际公认的成脂诱导剂混合物（胰岛素、地塞米松、吲哚美辛和IBMX）诱导细胞分化作为参考. qRT-PCR结果显示,在10 μmol/L环靶明(cyclopamine)处理的C3H10T1/2细胞中,Hedgehog信号通路各基因相对表达量显著下降,而成脂分化调控基因PPARγ,C/EBPα和成脂分化标志基因FABP4相对表达量显著升高（P < 0.05). 与此一致,Western印迹结果表明,在环靶明处理的C3H10T1/2细胞中,Hedgehog信号通路中的Shh蛋白和Gli1蛋白表达水平显著下降,成脂分化相关的PPARγ、C/EBPα和FABP4蛋白表达水平显著升高（P < 0.05）. 此外,油红O染色方法证明,环靶明处理可诱导C3H10T1/2细胞成脂分化.以上研究结果提示,抑制Hedgehog信号通路对小鼠胚胎间充质干细胞的成脂分化具有促进作用,并可能为瘦肉型猪的培育和猪肉品质调控研究提供参考依据.     

ERK1/2和p-ERK1/2在肺癌组织中的表达及意义

目的研究细胞外信号调节激酶1/2（extracellular regulated kinase 1/2,ERK1/2）及其磷酸化状态（p-ERK1/2）在不同分化程度肺癌中的表达情况,探讨二者与肺癌侵袭、转移的关系。方法采用免疫组化（Envision）法,检测79例肺癌组织及l2例癌旁正常肺组织中ERK1/2和p-ERK1/2的表达。结果ERK1/2在高、中、低分化组表达率分别为13.6%,39.4%,66.7%,p-ERK1/2在高、中、低分化组表达率分别14.3%,27.3%,79.2%（P〈0.05）;无淋巴结转移者阳性率为20%,有淋巴结转移者阳性率为50.1%（P〈0.05）。ERK1/2和p-ERK1/2的表达在不同年龄、性别、肿瘤大小、肿瘤病理类型无显著性差异,而与分化程度有关,其中p-ERK1/2的表达还与有无淋巴结转移有关。结论ERK1/2和p-ERK1/2在肺癌组织中高表达且与分化程度有关。     

Hey1基因参与调控BMP9诱导的C3H10T1/2细胞成骨分化

目的:观察发状分裂相关增强子Hey1在骨形态发生蛋白9(BMP9)诱导的小鼠间充质干细胞(MSCs)C3H10T1/2成骨分化中的作用。方法:包装Hey1、BMP9以及GFP的过表达慢病毒,并分别作用于C3H10T1/2细胞,RT-PCR和Western blot检测Hey1、BMP9以及GFP的慢病毒是否包装成功,碱性磷酸酶(ALP)检测早期成骨指标ALP的变化,茜素红S染色检测晚期成骨指标钙盐沉积,MTT检测Hey1对BMP9调控的C3H10T1/2细胞增值的影响,流式细胞术检测Hey1对BMP9调控的C3H10T1/2细胞周期的影响。结果:Hey1、BMP9以及GFP的慢病毒包装成功;在成骨分化早期,过表达Hey1基因可促进BMP9调控的C3H10T1/2细胞的成骨分化与增殖;在成骨分化晚期,过表达Hey1基因可促进BMP9诱导的C3H10T1/2细胞的成骨分化,并将BMP9调控的C3H10T1/2细胞周期阻滞在G1期。结论:Hey1基因可参与调控BMP9诱导的小鼠C3H10T1/2细胞的早晚期成骨分化,并对细胞的增殖与周期有一定的影响。     

去乙酰化酶抑制剂TSA通过激活ERK和p38抑制间充质干细胞成脂分化

本文研究了丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinases, MAPKs)信 号通路在组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibitors, HDACis)曲古抑 菌素A(trichostatin A, TSA)抑制间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs) C3H10T1/2成脂分化中的调节机制.首先利用 MTT法检测TSA对其增殖活性的影响;Western印迹法首先检测MAPKs信号通路中pERK和p-p38蛋白在间充质干细胞C3H10T1/2成 脂分化过程中的表达情况,以及不同浓度、不同时间TSA处理对pERK和p-p38蛋白差异变 化情况;其次再用Western印迹检测TSA对成脂分化过程中间充质干细胞pERK和p-p38蛋 白表达的影响.MTT结果显示,TSA浓度在1 nmol/L~100 nmol/L范围内抑制C3H10T1/2细胞 的增殖活性,且TSA浓度约为60 nmol/L时即抑制一半以上的C3H10T1/2细胞增殖活 性.Western印迹结果显示,TSA处理5 min~80 min,及浓度在1 nmol/L~100 nmol/L范围内 激活MAPK信号通路中pERK和p-p38蛋白的表达;C3H10T1/2细胞成脂分化过程中,胞内pERK和p-p38蛋白的表达呈现下调趋势;而TSA抑制了成脂分化过程中C3H10T1/2细胞内pERK和p-p38蛋白的表达变化.本研究结果提示,在C3H10T1/2细胞成脂分化过程中,MAPK信号途径分子pERK和p-p38表达下调;TSA可能是通过活化pERK和p-p38进而抑制间充质干细胞C3H10T1/2成脂分化.     

过表达miR-155抑制BMP9诱导间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化

目的:研究过表达miR-155对BMP9诱导间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化的影响。方法:(1)用重组腺病毒Ad-BMP9(BMP9)诱导C3H10T1/2细胞成骨分化,定量PCR(qPCR)检测miR-155的表达,RT-PCR检测Runx2和ALP的表达。(2)miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞,qPCR检测miR-155的表达,ALP活性和染色检测早期成骨能力。(3)miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞,诱导分化14d茜素红S染色检测晚期成骨能力。(4)miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞,qPCR检测成骨分化相关基因Runx2、OSX、COL1A1、ALP、OCN和OPN的表达。(5)miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞,Western blot检测p-Smad1/5/8、OCN和OPN蛋白水平的表达。(6)qPCR和Western blot分别检测HIF1α和VEGF的mRNA表达水平和蛋白质表达水平。(7)应用荧光素酶报告基因对miR-155的靶基因进行筛选和验证。结果:在BMP9诱导C3H10T1/2细胞成骨分化过程中,过表达miR-155降低ALP活性及染色;减少钙盐沉积;成骨分化相关基因Runx2、OSX、COL1A1、ALP、OCN和OPN表达降低;抑制p-Smad1/5/8、OCN和OPN蛋白水平的表达;HIF1α和VEGF的mRNA和蛋白表达水平减少。在对靶基因的检测中,过表达miR-155可以抑制HIF1α蛋白水平的表达,但对其mRNA水平无明显影响。结论:miR-155过表达减弱BMP9诱导间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化,可能是通过抑制Smad/BMP信号通路发挥作用,也有可能是通过抑制靶基因HIF1α的表达来发挥作用。     

组蛋白去乙酰化酶（HDAC）在间充质干细胞C3H10T1/2成脂分化过程中的表达及HDAC11的作用

组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase, HDAC）通过参与调节组蛋白乙酰化修饰调控基因表达. 研究发现多种HDAC参与成脂分化,但其机制尚不清楚. 本研究旨在探讨间充质干细胞C3H10T1/2成脂分化过程中组蛋白去乙酰化酶（HDAC）的表达变化及其对成脂分化的影响. 本研究首先建立了C3H10T1/2体外成脂分化的模型并以油红O染色鉴定成功诱导成脂分化. PCR检测C3H10T1/2细胞成脂分化过程中11种HDAC的变化趋势,发现成脂分化过程中,HDAC1、2、5、9和10的mRNA表达量下降而HDAC3、6、8和11的mRNA表达量明显上升,其中HDAC11上升最为显著. 进一步通过RNA干扰沉默HDAC11表达, PCR检测成脂分化的关键转录因子PPARγ2和成脂标志物Perilipin、Adipoq 的mRNA表达量下降,但Fabp4表达变化不明显. 油红O染色结果表明,诱导C3H10T1/2成脂分化过程中,干扰HDAC11表达,胞浆内脂滴形成数量减少,成脂分化受到抑制. 总之,我们实验的结果提示C3H10T1/2细胞成脂分化伴随着多种HDAC表达的变化,其中HDAC11的增加最显著,干扰HDAC11的表达可以抑制C3H10T1/2细胞的成脂分化.     

BMP2具有诱导C3H10T1/2细胞成脂肪分化的能力

探讨骨形态发生蛋白2（BMP2）诱导鼠胚胎间充质干细胞C3H10T1/2成脂肪分化能力,为临床脂肪代谢疾病的治疗提供理论基础．培养多潜能的间充质干细胞C3H10T1/2,用20 μg/ml BMP2对其诱导一定时间后,RT-PCR检测是否存在BMP信号通路中关键分子BMP受体BMPR I, BMPR Ⅱ及Smad 1/5/8的表达.Western印迹检测Smad 蛋白及MAPK 信号通路中p38磷酸化水平变化,QRT PCR检测成脂肪标志基因aP2以及成脂肪相关转录因子PPARγ,C/EBPα,C/EBPβ表达水平,同时用油红O染色,观测C3H10T1/2细胞成脂肪分化情况．经BMP2诱导后,C3H10T1/2细胞成脂肪分化标志(油红O染色)显著增加,Smad 蛋白及p38磷酸化水平有所上升,同时成脂肪标志基因aP2以及成脂肪相关转录因子PPARγ,C/EBPα,C/EBPβ表达水平各有一定程度提高．BMP2具有诱导C3H10T1/2细胞成脂肪分化能力,其成脂肪分化呈现对BMP2作用的时间依赖性．     

P38和ERK1/2在肝细胞癌中的表达及意义

目的探讨p38（mitogen-activated protein kinase p38,p38）和细胞外信号调节激酶1/2（extracellular reg-ulated kinase 1/2,ERK1/2）在不同分化程度肝细胞癌（human hepatocellular carcinoma,HCC）中的表达情况,以及两者的相关性。方法通过免疫组化（Envision）法,检测52例肝癌组织及l0例癌旁正常肝脏组织中p38和ERK1/2的表达。结果：p38和ERK1/2在肝癌组织中均有表达,与正常组比较差异有显著性,且阳性率的高低与其分化程度有关,p38在肝癌组织中的表达随分化程度的增高阳性率降低（P〈0.05）;ERK1/2在中、低分化的肝癌组织分别与高分化相比差异具有显著性（P〈0.05）。但低分化与中分化的肝癌组织比较虽也有差异但无统计学意义（P〉0.05）。癌组织中p38和ERK1/2的表达呈中度正相关（r=0.703,P〈0.05）。结论HCC中,p38和ERK1/2表达和活性增加,且存在一定的相关性。     

敲低低密度脂蛋白受体相关蛋白1抑制C3H10T1/2多潜能干细胞定向成脂

C3H10T1/2多潜能干细胞成脂过程分为定向和分化两个阶段,骨形成蛋白4(BMP4)可以诱导其定向成前脂肪细胞．已有的研究表明,脂肪组织特异性敲除低密度脂蛋白受体相关蛋白1(Lrp1)的小鼠体重减轻,脂肪组织含量减少,揭示此基因对成脂具有重要作用．然而,目前尚不清楚Lrp1是否在成脂定向过程中发挥作用．采用小干扰RNA技术(RNAi),在体外水平研究低密度脂蛋白Lrp1对C3H10T1/2多潜能干细胞成脂定向的作用．分别在C3H10T1/2成脂的定向期和脂滴成熟期敲低Lrp1,通过显微镜下观察、油红O染色、Western blotting等实验证实,定向期而非脂滴成熟期敲低Lrp1显著抑制C3H10T1/2多潜能干细胞成脂．BMP4通过激活下游Smad1/5/8信号通路发挥作用,而敲低Lrp1显著抑制BMP4诱导的Smad1/5/8磷酸化．这些结果说明：敲低Lrp1通过下调Smad信号通路,抑制BMP4诱导的C3H10T1/2多潜能干细胞成脂定向．     

MYOZ2通过负调控TCAP的表达促进C3H10T1/2细胞成脂分化

本研究旨在明确钙调磷酸酶肌小节结合蛋白2（myozenin2,MYOZ2）的组织表达特性,阐明其对C3H10T1/2细胞成脂分化的影响及可能的作用机制。采集180日龄马身猪、60日龄ICR小鼠、35日龄罗斯肉鸡和12月龄小尾寒羊背最长肌、皮下脂肪和肝组织,检测MYOZ2基因mRNA表达。结果显示,MYOZ2基因在所检测的物种中表现出相似的组织表达规律,在背最长肌表达量最高,皮下脂肪与肝组织低水平表达。在C3H10T1/2细胞中沉默MYOZ2基因后,qRT-PCR结果显示,与对照组相比,成脂关键基因PPARγ、FABP4表达极显著下调（P<0.01）;Western 印迹结果表明,PPARγ蛋白含量显著降低（P<0.05）;油红O染色发现,沉默MYOZ2基因后脂滴数明显减少,甘油三酯含量显著降低（P<0.05）。利用qRT-PCR技术检测沉默MYOZ2基因后,脂肪代谢相关基因SCD、FASN、SREBP1、NR1H3、DGAT1、PNPLA2、HSL、CES1、CPT1等的表达,结果显示,SCD、FASN、SREBP1、PNPLA2、HSL极显著下调（P<0.01）,NR1H3显著下调（P<0.05）,DGAT1表达下调但差异不显著,CES1、CPT1显著上调（P<0.05）。利用STRING数据库构建MYOZ2相关蛋白质互作网络图,发现MYOZ2可能通过肌联蛋白帽（Titin-cap,TCAP）与PPARγ相互作用进而影响成脂分化。沉默TCAP基因,qRT-PCR结果显示,与对照组相比,成脂关键基因PPARγ、FABP4表达极显著上调（P<0.01）;Western 印迹结果表明,与对照组相比,PPARγ蛋白含量显著升高（P<0.05）;油红O染色发现,沉默TCAP基因后脂滴数明显增多,甘油三酯含量显著升高（P<0.05）。利用qRT-PCR技术检测沉默MYOZ2后TCAP基因的表达结果显示,沉默MYOZ2后TCAP的表达极显著升高（P<0.01）。综上所述,MYOZ2基因在背最长肌中表达量最高,在皮下脂肪和肝组织中也有少量表达。此外,MYOZ2可能通过MYOZ2-TCAP-PPARγ途径影响成脂关键基因PPARγ和FABP4的表达,进而调控脂肪酸代谢相关基因SCD、FASN、SREBP1、NR1H3、DGAT1、PNPLA2、HSL、CES1、CPT1,在成脂分化过程中发挥重要作用。     

Low frequency mechanical stimulation inhibits adipogenic differentiation of C3H10T1/2 mesenchymal stem cells

Oscillatory mechanical stimulation at relatively high frequencies (0.1 Hz) has been shown to inhibit adipogenic and promote osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells. However, for physiological interpretations and ease of implementation it is of interest to know whether different rates of mechanical stimulation can produce similar results. We hypothesized that relatively low frequency mechanical stimulation (0.01 Hz) can inhibit adipogenic differentiation of C3H10T1/2 mouse mesenchymal stem cells, even in a potent adipogenic differentiation medium. C3H10T1/2 cells were cultured in adipogenic medium under control (non-mechanically stimulated) conditions and under oscillatory surface stretch with 10% amplitude and 0.01 Hz frequency for 6h per day for up to 5 days. Cell population was assessed by counting and adipogenic differentiation was assessed by real-time quantitative PCR (qPCR) analysis of peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ) and fatty acid binding protein 4 (FABP4) after 3 and 5 days. Involvement of the ERK signaling pathway was assessed by Western blot. Low frequency mechanical stimulation significantly decreased expression of PPARγ after 3 days and FABP4 after 3 and 5 days versus non-stimulated culture. ERK signaling was decreased in mechanically-stimulated culture, indicating a role in the inhibition of adipogenic differentiation. Application of this study: Low frequency mechanical stimulation may provide a technically simple means for control of mesenchymal stem cell differentiation in cell-based therapies, particularly for inhibition of differentiation toward undesired adipogenic lineages.     

SAHA抑制间充质干细胞C3H10T1/2的增殖与成脂分化

本文研究组蛋白去乙酰化酶抑制剂辛二酰苯胺异羟肟酸（suberoylanilide hydroxamic acid,SAHA）对间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs) C3H10T1/2增殖和成脂分化的影响及其可能的作用机制.用Western印迹验证SAHA对细胞内蛋白乙酰化的影响;用MTT和流式细胞术检测细胞活性和细胞周期;利用油红O染色检测细胞成脂分化,实时定量PCR检测PPARγ2和成脂分化标志物Fabp4、perilipin以及adipoq mRNA的转录.Western印迹结果显示,SAHA可促进细胞内蛋白的乙酰化.MTT和流式细胞术结果显示,SAHA对C3H10T1/2细胞活性的抑制呈浓度依赖性,随着SAHA浓度增加,细胞形态趋向于展平,并将细胞周期抑制在G0/G1期;SAHA可呈浓度依赖性抑制C3H10T1/2 细胞的成脂分化作用.同时实时定量PCR结果显示,SAHA抑制成脂关键转录因子PPARγ2,脂肪因子Fabp4、perilipin和adipoq mRNA的转录.综上所述,SAHA可影响间充质干细胞C3H10T1/2细胞形态,并呈剂量依赖性地抑制其增殖和成脂分化.     

猪环状RNA IGF1R促进脂肪细胞分化

环状RNA(circular RNA, circRNA)作为竞争性内源RNA(competitive endogenous RNA, ceRNA)在细胞分化调控中发挥着重要作用。本研究旨在对猪环状RNA IGF1R(circular RNA insulin-like growth factor 1 receptor, circIGF1R)进行鉴定及分析,探明其表达规律,构建猪circIGF1R相关的ceRNA调控网络,并探究其异位表达对小鼠间充质干细胞(C3H10T1/2)成脂分化的调控作用。通过正反向引物PCR、Sanger测序、RNase R酶消化检测和qRT-PCR验证circIGF1R是胰岛素样生长因子1受体(insulin-like growth factor 1 receptor, IGF1R)第二外显子形成的circRNA,它在猪各组织中均有表达,且其表达量在脂肪组织中随日龄增加呈上升趋势;使用miRDB、TargetScan和miRWalk在线软件预测circIGF1R靶基因,运用RNAhybrid软件进行结合位点预测,使用DAVID生物信息功能分析软件对候选靶基因进行GO和KEGG富集分析,运用Cytoscape软件构建ceRNA网络,基于基因表达相关性和预测的靶标关系,绘制了GO和KEGG富集分析及构建了ceRNA网络;双荧光素酶报告基因分析证明circIGF1R及FABP4可与ssc (Sus scrofa chromosome) -miR-133a-5p结合;成功构建circIGF1R过表达载体,在间充质干细胞C3H10T1/2中异位表达,过表达circIGF1R后关键成脂调控因子CEBPα、CEBPβ、FABP4和PPARγ极显著升高(P＜0.01),脂滴数量显著增加。本研究结果证明,circIGF1R在猪脂肪组织中存在,并且可能通过ceRNA机制正调控C3H10T1/2细胞成脂分化,为进一步研究circIGF1R调控猪前体肌内脂肪细胞成脂分化奠定理论基础。     

Progression of chondrogenesis in C3H10T1/2 cells is associated with prolonged and tight regulation of ERK1/2

Close contact of mesenchymal cells in vivo and also in super dense micromass cultures in vitro results in cellular condensation and alteration of existing cellular signaling required for initiation and progression of chondrogenesis. To investigate chondrogenesis related changes in the activity of ubiquitous cell signaling mediated by mitogen-activated protein kinases (MAP kinase), we have compared the effect of cell seeding of pluripotent C3H10T1/2 mesenchymal cells as monolayers (non-chondrogenic culture) or high density micromass cultures (chondrogenic) on the regulation and phosphorylation state of extracellular signal-regulated kinase 1 and 2 (ERK1/2) and also on regulation of ERK1/2 nuclear targets, namely, activation protein-1 (AP-1) and serum response factor (SRF). Increasing cell density resulted in reduced DNA binding as well as activity of AP-1. SRF activity, on the other hand, was up-regulated in confluent monolayer cultures but like AP-1 was inhibited in micromass cultures. Low levels of PD 98059 (5 microM), a specific inhibitor of ERK1/2, resulted in delayed induction of AP-1 and SRF activity whereas higher concentrations of this inhibitor (10-50 microM) conferred an opposite effect. Increasing concentrations of the PD 98059 inhibitor in long term monolayer or micromass cultures (2.5 day) resulted in differential regulation of c-Fos and c-Jun protein levels as well as total expression and phosphorylation levels of ERK1/2. PD 98059 treatment of C3H10T1/2 micromass cultures also resulted in up-regulation of type IIB collagen and Sox9 gene expression. While high expression of aggrecan and type IIB collagen genes were dependent on BMP-2 signaling, ERK inhibition of BMP-2 treated micromass cultures resulted in reduced activity of both genes. Our findings show that the activity of ERK1/2 in chondrogenic cultures of C3H10T1/2 cells is tightly controlled and can cross interact with other signaling activities mediated by BMP-2 to positively regulate chondrogensis.