3T3-L1前体脂肪细胞分化过程中G蛋白偶联受体48的表达研究

目的 观察G蛋白偶联受体48（GPR48）、过氧化物酶体增殖体激活受体g2（PPARγ2）和CCAAT增强子结合蛋白α（C/EBPα）基因在小鼠胚胎成纤维细胞（3T3-L1）前体脂肪细胞诱导分化过程中不同时段表达水平的变化,探讨GPR48在脂肪细胞分化过程的作用。方法 体外培养3T3-L1前体脂肪细胞诱导分化为成熟脂肪细胞,在分化不同时段（第0~14天）,采用Real-timePCR技术检测脂肪细胞中GPR48、PPARγ2和C/EBPα基因信使核糖核酸（mRNA）的表达水平。结果 GPR48基因在3T3-L1前体脂肪细胞诱导分化第2天和第3天表达显著上调,差异均有统计学意义（t=4.12,P=0.015;t=6.21,P=0.003）,分化第6~14天与分化前表达无差异。PPARγ2表达在诱导分化后明显上调,分化第6天达高峰,第10~14天持续处于较高水平并趋于稳定,与诱导前期相比各时段间表达水平差异均有统计学意义（t在4.17~22.65间,P均〈0.01）。C/EBPα表达在诱导分化后明显上调,分化后第3天达高峰,第6~10天持续保持在较高水平,与诱导前期相比各时段表达水平差异均有统计学意义（t在4.38~13.87间,P均〈0.01）,第14天趋于下调,与分化前比较无差异。GPR48基因表达高峰早于PPARγ2和C/EBPα。结论 在3T3-L1脂肪细胞分化过程中PPARγ2和C/EBPα表达变化与脂肪细胞分化、脂质积聚过程相一致。GPR48基因表达高峰早于PPARγ2和C/EBPα,可能参与了脂肪细胞分化的早期过程。     

绿色荧光蛋白标记的TGF-β1shRNA真核表达载体的构建及鉴定

目的：构建小鼠转化生长因子β1（TGF-β1）短发夹RNA（shRNA）真核表达载体,探讨TGF-β1在血管发育中的调控作用。方法：根据GenBank小鼠TGF-β1mRNA序列,设计合成三对短链寡核苷酸,退火后形成双链DNA并克隆至入门载体DEN_mH1c。将插入目的基因片段的入门载体与带有绿色荧光蛋白（GFP）标签的shRNA真核表达载体pDS_hpEy进行LR重组反应,完成三个TGF-β1shRNA表达载体的构建,分别命名为pDS_Ta,pDS_Tb和pDS_Tc。经测序确认后,转染小鼠成纤维细胞（NIH／3T3）,筛选稳定表达的细胞克隆,以RT-PCR及Westem blot方法检测转染后TGF-β1mRNA和蛋白表达。结果：RT-PCR和Western blot显示pDS_Tc可明显下调NIH／313细胞TGF-β1的mRNA和蛋白表达,mRNA下调约为70％,蛋白表达减少约65％。结论：GFP标签TGF-β1shRNA表达载体能够阻断TGF-β1基因表达,可作为研究TGF-β1调控血管发育机制的一个工具,为阐明TGF-β1信号传导通路奠定基础。     

应用寡核苷酸芯片筛选维甲酸诱导神经母细胞瘤细胞系SH-SY5Y分化成神经元过程中的差异表达基因

目的:应用寡核苷酸芯片筛选维甲酸(RA)诱导神经母细胞瘤细胞系SH-SY5Y分化成神经元过程中的差异表达基因。方法:从人胎脑及不同类型神经系统肿瘤组织中获取目的基因,查询相应基因mRNA序列,设计并合成探针,制备了含218种基因的神经功能相关的寡核苷酸芯片。应用RA诱导SH-SY5Y8d分化成成熟神经元,提取对照组和实验组每天的总RNA,通过逆转录荧光标记cDNA探针并与芯片杂交,洗片后扫描获取图像,数据分析获得差异表达基因,并通过RT-PCR进行验证。结果:发现13种基因表达上调,没有得到下调基因。RT-PCR验证结果基本与芯片结果一致。结论:SH-SY5Y经RA诱导分化成神经元存在一些差异表达的基因,寡核苷酸芯片技术可为研究SH-SY5Y诱导分化成神经元的分子作用机理提供技术平台。     

TGF-β1通过激活Smad信号途径抑制PI3K/AKT信号介导的BMSC成脂分化

转化生长因子β1 (TGF-β1) 是参与骨髓间充质干细胞（BMSCs）脂肪定向分化的重要调节因子,其具体的调节机制尚不清楚. 本研究证明,BMSCs在体外分化为脂肪细胞的过程中, TGF-β1的基因表达显著下调,重组TGF-β1能够抑制BMSCs体外脂肪细胞定向分化,其分化的标志蛋白C/EBPβ和αP2的表达水平显著降低. TGF-β1在激活Smad信号通路的同时,还抑制胰岛素(脂肪分化的主要诱导剂)对PI3K/Akt信号通路的激活.加入Smad特异性阻断剂后,C/EBPβ和αP2的诱导表达恢复正常,同时PI3K/Akt信号通路的活化亦得以恢复. 结果提示,TGF-β1可通过Smad信号通路干扰脂肪细胞分化的核心信号通路-PI3K/Akt的活化,从而实现对BMSCs脂肪分化的抑制.该研究结果为肥胖等导致的心血管疾病或Ⅱ型糖尿病等的临床治疗提供有价值的参考.     

AcSDKP对TGF-β1诱导大鼠MSCs向肌成纤维细胞分化的抑制作用

目的:研究N-乙酰基-丝氨酰-天冬氨酰-赖氨酰-脯氨酸(N-acetyl-seryl-aspartly-lysyl-proline,Ac SDKP)对转化生长因子β1(Transforming growth factor beta 1,TGF-β1)诱导大鼠骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)向肌成纤维细胞(myofibroblast,MF)分化的影响,探讨Ac SDKP抗纤维化作用的可能机制。方法:全骨髓贴壁法分离培养大鼠骨髓MSCs。使用免疫组化,Western blotting技术分析α-SMA蛋白的表达以及Smad2/3,ERK1/2蛋白磷酸化的变化情况。结果:和对照组相比,TGF-β1诱导的MSC中α-SMA、磷酸化-Smad2/3及磷酸化-ERK1/2的表达大大增强,使用Ac SDKP干预细胞则三者的表达量明显下降且呈一定的剂量依赖性。结论:Ac SDKP可以显著抑制TGF-β1诱导的大鼠MSCs向MF分化,可能通过抑制TGF-β/Smad/ERK1/2信号通路的激活,从而发挥其抗器官纤维化作用。     

microRNAs参与韧带成纤维细胞成骨分化相关分子表达的调节

韧带成纤维细胞成骨分化与强直性脊柱炎等多种异位骨化相关性疾病有关,但其机制尚不清楚.本研究目的在于观察韧带成纤维细胞在成骨分化过程中microRNA和mRNA的表达谱变化,以期为揭示成纤维细胞成骨分化机制提供研究基础.原代培养韧带成纤维细胞、地塞米松、抗坏血酸和β 磷酸甘油体外诱导其成骨分化, RT-PCR检测成骨标志物骨钙素和Runx2的表达.采用表达谱基因芯片分析诱导0、7、14 d后韧带成纤维细胞的microRNAs和mRNAs表达,并用实时定量PCR（RT-qPCR）和Western印迹方法验证生物信息学分析结果.结果显示,与未诱导前相比,成骨分化第7 d有66个microRNAs和640个mRNA表达上调,94个microRNAs和744个mRNA表达下调;成骨分化第14 d有58个microRNAs和781个mRNA表达上调,96个microRNAs和603个mRNA表达下调.实时定量PCR和Western印迹验证结果显示,miR-29b在成骨分化过程中表达上调,TGFβ3表达水平降低,与芯片结果一致,miR-29b通过抑制TGFβ3蛋白的翻译来促进Runx2的表达,从而促进韧带成纤维细胞向成骨细胞分化.韧带成纤维细胞成骨分化过程中,microRNA调控基因及mRNA差异表达基因除涉及BMPs、Wnt和Ihh等信号通路外,在成纤维细胞成骨分化过程中可能还存在其它的新机制.     

血管紧张素Ⅱ受体阻断对心肌成纤维细胞信号转导相关基因表达谱的影响

为了研究血管紧张素Ⅱ（angiotensinⅡ,AngⅡ）受体在成年大鼠心肌成纤维细胞的信号转导机制,分离及培养成年Sprague-Dawley大鼠心肌成纤维细胞,采用免疫组化染色测定AngⅡ受体的蛋白表达。将细胞随机分为四组进行药物干预48h：AngⅡ组、AngⅡ＋losartan组、AngⅡ＋PD123319组和AngⅡ＋losartan＋PD123319组。抽提mRNA制备cDNA探针,与G蛋白耦联受体信号通路发现者基因芯片杂交,筛选表达差异的基因。发现血管紧张素Ⅱ 1型（angiotensinⅡ type1,AT1）受体被losartan阻断后,AngⅡ刺激的心肌成纤维细胞血管紧张素Ⅱ2型（angiotensinⅡ type2,AT2）受体蛋白高表达;34个基因表达差异在2倍以上,30个下调,4个上调,其最大改变不超过20倍;9条信号通路被活化：cAMP／PKA、Ca^2＋、PKC、PLC、MAPK、PI-3K、NO-cGMP、Rho、NF-κB通路。当AT2受体被PD123319阻断时,64个基因表达差异在2倍以上,48个下调,16个上调;11条途径基础活化,其中7个基因的改变在30倍以上：Cyp19a1（37倍）、I1lr2（42倍）、Cflar（53倍）、Bcl21（31倍）、Pik3cg（278倍）、Cdknla（90倍）、Agt（162倍）。在AT1受体阻断的基础上再阻断AT2受体,46个基因表达差异在2倍以上,36个下调,10个上调;11条信号途径全部活化。其结果与单独阻断AT2受体信号途径基本一致。RT-PCR选取IL-1β和TNF-α进行验证,结果与芯片各组间的变化趋势基本相符。结果表明,在成年大鼠心肌成纤维细胞,AT2受体阻断明显不同于AT1受体阻断,在信号转导通路相关基因表达谱上,两者有显著差异。     

LINC00472参与TGF-β1诱导的HK-2细胞系纤维化和上皮间充质转化

摘要 目的：探讨长链非编码RNA LINC00472在肾纤维化细胞模型中的表达及其在TGF-β1诱导的肾小管上皮细胞纤维化和上皮间充质转化（EMT）中的功能作用。方法：使用重组人TGF-β1诱导人肾小管上皮细胞（HK-2）纤维化和EMT,采用实时荧光定量PCR法检测细胞中纤维化相关基因和LINC00472的mRNA表达水平,通过Western blot免疫印迹法检测细胞中纤维化相关基因的蛋白表达水平,通过划痕实验评估LINC00472表达对HK-2细胞迁移能力的影响。结果：TGF-β1能成功诱导HK-2细胞发生纤维化和EMT,并剂量和时间依赖性地抑制LINC00472的表达（P<0.05）。抑制LINC00472进一步促进TGF-β1诱导的Fibronectin和Vimentin上调,以及E-cadherin下调（P<0.05）;而过表达LINC00472则能逆转TGF-β1对纤维化相关基因的诱导作用（P<0.05）。此外,抑制LINC00472能进一步增强TGF-β1诱导的HK-2细胞迁移（P<0.05）,而上调LINC00472则使细胞迁移受到抑制（P<0.05）。结论：LINC00472在TGF-β1诱导的肾纤维化细胞模型中呈低表达,其表达水平的降低能促进细胞纤维化和EMT过程。     

低氧对人骨髓间充质干细胞基因表达谱的影响

低氧可以促进人骨髓间充质干细胞（human bone marrow-derived mesenchymal stem cells,hMSCs）增殖。为探讨其可能机制,本实验采用cDNA芯片技术动态检测低氧促进hMSCs增殖过程中基因表达的变化,用RT-PCR验证芯片结果。结果显示,在含21 329条基因探针的芯片上,检测到282个基因差异表达,其中代谢类基因最多;差异表达基因的数目随低氧时间不同而变化,其中24 h时差异表达基因的数目最多。差异表达基因中4个为已知的低氧诱导因子-1（hypoxia- inducible factor 1,HIF-1）靶基因,在低氧处理36 h时都基本上调。此外,差异表达基因中有10个连续变化的基因,这些基因中既有上调基因也有下调基因。4个HIF-1靶基因和连续变化的基因的RT1-PCR结果大部分与cDNA芯片结果一致。结果提示,低氧促进hMSCs增殖是多基因参与的过程,可能与HIF-1及其下游信号通路有关。     

Transforming growth factor β1 induces mitogenesis in fetal rat brown adipocytes

The presence of transforming growth factor β₁ (TGF-β₁) for 24 or 48 h stimulated DNA synthesis, the percentage of cells in the S + G₂/M phases of the cell cycle, and cell number, as compared to quiescent cells. The mitogenic capacity of TGF-β₁ (1 pM) was similar to that shown by 10% fetal calf serum (FCS). TGF-β₁ for 48 h increased by 5-fold the percentage of cells containing (³H)thymidine-labeled nuclei as compared to quiescent cells. In addition, single fetal brown adipocytes, showing their typical multilocular fat droplets phenotype, become positive for (³H)thymidine-labeled nuclei in response to TGF-β₁. Moreover, TGF-β₁ induced the mRNA expression of a complete set of proliferation-related genes, such as c-fos (30 min), c-myc and β-actin (2 h), and H-ras, cdc2 kinase, and glucose 6-phosphate dehydrogenase (G6PD) at 4 and 8 h, as compared to quiescent cells. Concurrently, TGF-β₁ for 12 h increased the protein content of proliferating cellular nuclear antigen (PCNA) by 6-fold and p21-ras by 2-fold. Although our results demonstrate that TGF-β₁ induces the expression of very early genes related to cell proliferation, TGF-β₁ could be acting either as a mitogen or as a survival factor to induce proliferation in fetal brown adipocytes. © 1996 Wiley-Liss, Inc.     

Recombinant human bone morphogenetic protein-2 enhances expression of interleukin-6 and transforming growth factor-β1 genes in normal human osteoblast-like cells

The process of recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2)-induced endochondral ossification involves (1) the proliferation and differentiation of mesenchymal cells into chondroblasts and osteoblasts; (2) the production and maturation of cartilage and bone matrix; and (3) the differentiation of circulating osteoclast precursor cells into osteoclasts. Currently the molecular mechanisms of these complex sequential events are unknown. It seemed reasonable to us to assume that communication between cells through soluble mediators during bone induction by rhBMP-2 may play an important role in the sequential differentiation of chondroblasts, osteoblasts, and osteoclasts. We have therefore used a human osteoblast-like initial transfectant cell line (HOBIT) to study the effect of rhBMP-2 on gene expression of interleukin-6 (IL-6) and transforming growth factor-β1 (TGF-β1), both of which affect osteogenesis and ostoeclastogenesis. Our results have demonstrated that rhBMP-2 acts on HOBIT cells to stimulate expression of IL-6 and TGF-β1 genes and the production of IL-6. Enhancement of gene expression of IL-6 and TGF-β1 by rhBMP-2 was both sensitive (half maximal effect at approximately 10 ng/ml) and potent (maximum induction was approximately four and threefold greater than controls, respectively). Time course studies showed that the induction of TGF-β1 and IL-6 mRNA occurs within short periods—4 and 8 hours after exposure to rhBMP-2, respectively. Interestingly, these effects, however, were not accompanied by the mitogenic action of rhBMP-2. It suggests that rhBMP-2 enhances IL-6 and TGF-β1 production during osteogenesis and at least in part mediates the complex sequential differentiation of chondroblasts, osteoblasts, and osteoclasts during rhBMP-2-induced endochondral ossification. © 1994 wiley-Liss, Inc.