颗粒蛋白前体抑制钙盐诱导主动脉瓣膜间质细胞成骨分化

该文主要研究颗粒蛋白前体(progranulin,PGRN)对猪主动脉瓣膜间质细胞(valve interstitial cells,VICs)成骨分化的影响及机制,为钙化性主动脉瓣膜病(calcific aortic valve disease,CAVD)的早期干预及治疗提供理论依据。采用免疫组化检测正常组和CAVD组中Runx2、OPN的表达,Western blot检测PGRN、纤维化指标α-SMA、钙化指标(Runx2、OPN)的表达以及AKT磷酸化水平。采用胶原酶连续消化法分离VICs,并用免疫荧光染色行表型鉴定。体外实验加入人PGRN重组蛋白,采用ALP染色、茜素红S染色、qPCR和Western blot检测细胞早期及晚期成骨分化能力以及AKT的磷酸化水平;并加入AKT的激活剂SC-79进行反向验证。结果表明,与正常组织相比,CAVD瓣膜组织中PGRN明显降低,α-SMA、Runx2、OPN和p-AKT在CAVD组中表达均明显高于正常组。成功分离出原代VICs,α-SMA和vimentin阳性,vWF阴性。PGRN可使VICs的ALP活性降低、钙盐沉积明显减少;PGRN可下调纤维化/钙化指标,且AKT的磷酸化水平降低;SC-79可减弱PGRN对纤维化/钙化指标的下调作用。提示PGRN能够抑制静止的VIC向肌纤维母细胞样的活化VIC乃至成骨样VIC进行转化,AKT信号通路可能在该过程中发挥重要作用。     

LPS通过上调BMP4促进猪主动脉瓣膜间质细胞成骨样分化

该文主要探究了LPS通过上调骨形态发生蛋白4(bone morphogenetic protein 4,BMP4)促进猪主动脉瓣膜间质细胞(valve interstitial cells,VICs)成骨样分化的作用及机制,为钙化性主动脉瓣膜病(calcific aortic valve disease,CAVD)的干...     

趋化因子受体CX3CR1调控人主动脉瓣膜间质细胞成骨分化的作用研究

目的:探究趋化因子受体CX3CR1调控人主动脉瓣膜间质细胞成骨分化的作用和机制,为钙化性主动脉瓣膜疾病的早期干预和治疗提供新思路。方法:取非钙化主动脉瓣(3例)和钙化主动脉瓣(5例),免疫组织化学染色检测成骨相关转录因子Runx2、骨桥蛋白OPN和骨钙蛋白OCN的表达;取3例非钙化的主动脉瓣,采用胶原酶连续消化法分离人主动脉瓣膜间质细胞,观察细胞形态及生长状态,并采用细胞免疫荧光进行表型鉴定。对成骨诱导培养的人主动脉瓣膜间质细胞分别过表达和干扰趋化因子受体CX3CR1,平行设置CM组、OM组和negative control+OM组,采用qPCR和Western blot检测Runx2、OPN和OCN的表达,Western blot检测AKT和p-AKT的表达。茜素红S染色评价晚期钙结节形成情况。结果:临床标本显示钙化的主动脉瓣较非钙化的主动脉瓣高表达CX3CR1(P 0. 05);成功分离人主动脉瓣膜间质细胞,α-SMA和Vimentin阳性,vWF阴性。与CM、OM、negative control组比较,CX3CR1+OM组Runx2、OPN和p-AKT表达上调(P 0. 05),且茜素红S染色可见明显钙结节;与CM、OM、negative siRNA control+OM组比较,si CX3CR1+OM组Runx2、OPN和p-AKT表达下调(P 0. 05),且茜素红S染色可见钙结节减少。结论:趋化因子受体CX3CR1可能通过AKT信号通路促进人主动脉瓣膜间质细胞成骨分化。     

Runx1促进BMP9诱导的间充质干细胞MEFs的成骨分化

目的:研究Runx1在骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic proteins 9,BMP9)诱导小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts,MEFs)成骨分化中的作用。方法:用BMP9腺病毒感染MEFs细胞,利用RT-PCR和Western blot分别在mRNA和蛋白质水平检测Runx1的内源性表达;构建过表达Runx1的重组腺病毒Ad-Runx1,并在mRNA和蛋白质水平验证Ad-Runx1的效果;用Ad-Runx1和BMP9条件培养基共处理MEFs,检测成骨早期指标碱性磷酸酶(ALP)染色和活性,茜素红S染色检测成骨晚期指标钙盐沉积;RT-PCR和Western blot分别检测成骨关键转录因子Runx2在mRNA和蛋白质水平的变化。结果:Ad-BMP9处理MEFs细胞后,可使Runx1在mRNA和蛋白质水平表达上调;构建的Ad-Runx1处理MEFs后,可使Runx1在mRNA和蛋白质水平表达上调;Ad-Runx1处理BMP9诱导的MEFs细胞后,增强了ALP活性和钙盐沉积以及Runx2在mRNA和蛋白质水平的表达。结论:Runx1可以促进BMP9诱导的间充质干细胞MEFs的成骨分化。     

Shh信号参与调控BMP9诱导的间充质干细胞成骨分化

目的：观察sonic hedgehog（Shh）信号通路在骨形态发生蛋白9（BMP9）诱导的小鼠间充质干细胞（MSCs）C3H10T1/2和C2C12成骨分化中的作用,并初步探讨其作用机制。方法：Shh信号通路抑制剂Cyclopamine和激活剂Purmorphamine以及过表达Shh腺病毒分别作用于BMP9处理的C3H10T1/2和C2C12细胞,碱性磷酸酶（ALP）检测早期成骨指标ALP,茜素红S染色检测晚期成骨指标钙盐沉积,RT-PCR检测Shh信号相关基因以及成骨关键转录因子的表达,Western blot检测Shh的表达,荧光素酶报告基因检测Smad1/5/8的转录调控活性。结果：BMP9促进Shh信号相关基因的表达,激活Shh信号可增强BMP9诱导的C3H10T1/2和C2C12细胞早晚期成骨分化并促进了BMP9诱导的Smad荧光素酶活性,抑制Shh信号后作用相反。结论：激活Shh信号通路可促进BMP9诱导的小鼠MSCs成骨分化,抑制其活性后作用相反。     

INH-α对BMP9诱导间充质干细胞成骨分化的作用

为了研究抑制素α亚基(inhibinα-subunit INH-α)对骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein9,BMP9)诱导的间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)成骨分化的影响,本研究采用细胞化学染色法检测第3天、第5天、第7天细胞中碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性的变化。利用RT-PCR和Western blotting检测细胞中的成骨分化早期标志物(Runx2)和晚期标志物(OPN)的mRNA含量及蛋白表达水平。茜素红S染色法检测第21天细胞中的钙盐沉积变化。发现BMP9组ALP活性明显增高,INH-α组ALP活性与对照组相比无明显变化,但联合运用BMP9和INH-α组ALP活性较BMP9组明显降低。此外,BMP9组Runx2和OPN的mRNA含量和蛋白表达水平明显增高,而联用BMP9和INH-α组中的Runx2和OPN水平较BMP9组显著下降(p<0.01)。同样,在茜素红S染色实验中,BMP9组钙盐结节明显增多,染色深;而在联合运用BMP9和INH-α组钙盐结节较BMP9组明显减少,染色变浅。说明INH-α能够抑制BMP9诱导间充质干细胞成骨分化作用。     

p38蛋白激酶参与BMP9诱导的C3H10T1/2细胞成骨分化

目的:初步分析丝裂原活化蛋白激酶p38在BMP9诱导间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化过程中的作用.方法:利用BMP9重组腺病毒感染C3H10T1/2细胞,Western blot检测p38激酶总蛋白表达水平和磷酸化水平.p38的特异性抑制剂SB203580抑制p38活性或RNA干扰抑制p38表达后,分析ALP活性...     

BMP9诱导人脐带间充质干细胞体内外成骨分化的作用研究

目的:探讨人骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic proteins 9,BMP9)在体内外诱导人脐带间充质干细胞(human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells,hUC-MSCs)成骨分化的作用研究。方法:设立Ad-BMP9处理组和Ad-GFP对照组感染hUC-MSCs,两组细胞分别于3天、5天、7天进行ALP活性检测,14天后采用免疫组织化学染色检测骨钙素(Osteocalcin,OCN)、骨桥蛋白(Osteopotin,OPN)的表达情况,21天后茜素红染色检测矿化结节的形成;然后收集不同分组hUC-MSC用于裸鼠皮下注射成骨模型的建立,4周后取出离体骨进行Micro-CT扫描和分析,并进行H&E、Masson Trichrome、Alcain Blue染色。结果:BMP9处理组的ALP活性和矿化结节形成明显高于对照组,免疫组化染色结果显示BMP9诱导组的OCN、OPG的阳性表达明显高于对照组;裸鼠皮下注射成骨模型的观察结果显示,空白对照组没有形成肉眼可见的皮下包块,仅感染Ad-BMP9的hUC-MSCs能生成异位骨,且形成的异位骨骨量明显,骨密度平均值为396.05±0.60;H&E染色结果显示BMP9诱导生成的异位骨中形成部分成熟的骨基质和骨小梁,Masson Trichrome染色结果显示BMP9明显诱导hUC-MSCs的基质矿化作用,Alcain Blue染色结果显示BMP9明显诱导hUC-MSCs的软骨内成骨作用。结论:BMP9成功诱导人脐带间充质干细胞的体内外成骨作用,为临床骨组织工程的细胞疗法提供了明确的可行性。     

沉默Gpr3基因表达对猪卵泡颗粒细胞凋亡的影响

G蛋白偶联受体3（G protein-coupled receptor 3,Gpr3）属于G蛋白偶联受体超家族成员,能够维持卵泡卵母细胞减数分裂的前期阻滞,但在卵泡颗粒细胞中的作用不清。该研究利用RNAi技术,以化学合成的siRNA转染体外培养的猪卵泡颗粒细胞,并利用Real-time PCR和Western blot技术检验Gpr3基因的沉默效果;利用MTT（四甲基偶氮唑盐）、流式细胞术和Real-time PCR技术检测沉默Gpr3基因表达对猪卵泡颗粒细胞凋亡以及凋亡相关基因表达的影响。结果显示,Gpr3-siRNA能够有效地抑制猪卵泡颗粒细胞中Gpr3基因mRNA和蛋白的表达（P〈0.01）;在沉默Gpr3基因表达后,猪卵泡颗粒细胞的细胞活性由0.419升高至0.586,同时细胞凋亡率由2.67%下降至0.42%,并在显著上调Bcl-2表达的同时,下调了Bax的表达（P〈0.05）。结果表明,沉默Gpr3基因的表达抑制了猪卵泡颗粒细胞的凋亡,其机制可能与调控Bcl-2和Bax表达有关。     

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。     

siRNA沉默Myh3基因抑制C2C12细胞糖酵解

肌球蛋白重链3(myosin heavy chain 3,Myh3)基因为肌肉细胞分化的标志基因,调节肌肉细胞能量的利用,但其是否会影响肌肉细胞不同状态下的糖酵解过程尚鲜有报道。本文以成肌和成脂分化不同阶段的小鼠C2C12细胞为模型,利用qRT-PCR方法研究Myh3与糖酵解相关基因Pkm(M-type pyruvate kinse)、Prkag3(protein kinase adenosine monophosphate-activated γ3-subunit)和Gsk3β(glycogen synthase kinase-3β)的表达模式。发现在C2C12细胞成肌分化过程中,Myh3与糖酵解基因Prkag3和Pkm的相对表达趋势基本一致,都呈现相对表达水平先上升,分化第2 d达到峰值,之后下降的趋势;糖原合酶抑制基因Gsk3β的表达趋势相对平稳。而在C2C12细胞成脂分化过程中,Myh3依然与糖酵解基因Prkag3和Pkm的相对表达趋势基本一致,相对表达量逐渐上升,在分化第8 d达到最高值;糖原合酶抑制基因Gsk3β的表达保持稳定状态。在C2C12细胞成肌分化状态下,qRT-PCR和Western 印迹检测干扰Myh3对细胞糖酵解相关基因Pkm、Prkag3和Gsk3β mRNA和蛋白质表达的影响。结果显示,干扰Myh3后,糖酵解基因Pkm和Prkag3的mRNA表达量极显著降低(P<0.01),糖原合酶抑制基因Gsk3β的mRNA表达无明显变化(P>0.05);Myh3干扰组中Myh3和Pkm的蛋白质水平显著低于空白组和NC组细胞。在C2C12细胞成脂分化状态下,干扰Myh3,糖原合酶抑制基因Gsk3β和糖酵解基因Prkag3的mRNA表达量极显著升高(P<0.01),糖酵解基因Pkm的mRNA表达下降;Myh3干扰组中Myh3和Pkm的蛋白质水平也低于空白组和NC组细胞。综合以上研究,C2C12细胞成肌和成脂状态下糖酵解水平存在明显差异,Myh3与酵解基因的表达模式相似,进一步研究发现,干扰Myh3可以抑制C2C12细胞成肌状态下的糖酵解,不影响糖原合成。与成肌状态不同,在C2C12细胞成脂状态下干扰Myh3,抑制了糖原合成和糖酵解。     

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。     

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.     

原核表达系统T7RNA聚合酶/启动子在真核细胞中表达目的基因的实验研究

将目前高表达水平强大的原核表达系统之一T7 RNA聚合酶/启动子表达系统通过一系列改进引入真核细胞.通过转染真核细胞实验表明,采用真核启动子CMV调控T7 RNA聚合酶的表达和在T7启动子下游插入EMCV IRES序列两种解决方案能使该原核表达系统在真核细胞高效表达目的基因,且能适应不同的真核细胞环境,是一良好的细胞类型非依赖的表达体系.