【摘要】：骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)是一類(lèi)存在于骨髓基質(zhì)內(nèi)的多能干細(xì)胞。BMSCs因易分離且含量豐富,已成為組織工程和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域比較理想的種子細(xì)胞。馬在運(yùn)動(dòng)競(jìng)技過(guò)程中常發(fā)生軟骨或骨損傷,采用BMSCs對(duì)其軟骨和骨修復(fù)的細(xì)胞治療已應(yīng)用于臨床多年,但對(duì)BMSCs在體內(nèi)、體外向軟骨細(xì)胞分化的調(diào)控機(jī)制尚不清晰。長(zhǎng)非編碼RNA(lncRNA)是長(zhǎng)度200nt的非蛋白質(zhì)編碼轉(zhuǎn)錄物,可在多種細(xì)胞生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。研究證實(shí),lncRNA可通過(guò)調(diào)節(jié)其靶基因進(jìn)而影響軟骨細(xì)胞分化和功能的發(fā)揮,但其詳細(xì)調(diào)控機(jī)制的研究鮮有報(bào)道。鑒于此,本研究通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù),篩選馬BMSCs向軟骨細(xì)胞誘導(dǎo)分化過(guò)程中差異表達(dá)的lncRNA及其作用的靶基因,并初步建立參與軟骨形成相關(guān)的lncRNA與其靶基因之間的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),揭示調(diào)節(jié)BMSCs向軟骨細(xì)胞分化的分子調(diào)控機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:1.體外建立了馬BMSCs細(xì)胞系,檢測(cè)BMSCs表達(dá)了干細(xì)胞標(biāo)記因子Sox2及間充質(zhì)干細(xì)胞表面標(biāo)志因子CD44、CD90、CD105和整合素CD29。2.對(duì)分離純化的BMSCs進(jìn)行成軟骨細(xì)胞的誘導(dǎo)分化,經(jīng)14 d、21 d誘導(dǎo)培養(yǎng)后BMSCs成功分化為軟骨細(xì)胞。分化細(xì)胞呈現(xiàn)了軟骨細(xì)胞特有的形態(tài),并表達(dá)了軟骨細(xì)胞特異標(biāo)記基因aggrecan、collagenⅡ和9。3.對(duì)BMSCs和由其分化而來(lái)的軟骨細(xì)胞分別進(jìn)行高通量轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,所獲數(shù)據(jù)經(jīng)生物信息學(xué)相關(guān)軟件分析,共鑒定出3592個(gè)lncRNA;BMSCs與分化軟骨細(xì)胞之間差異表達(dá)lncRNA365個(gè)。篩選出多個(gè)參與調(diào)控馬軟骨細(xì)胞發(fā)育的潛在候選因子,如 lnc-cpm、lnc-traf3、lnc-22173、lnc-acvr2a、lnc-pde4d,其互作的靶基因分別為:MDM2、TRAF3、USP25、ACVR2A、PDE4d。經(jīng)熒光定量 PCR 檢測(cè),BMSCs 和分化軟骨細(xì)胞中這些差異lncRNA和mRNA的表達(dá)趨勢(shì)與測(cè)序結(jié)果一致。4.經(jīng)GO和KEGG分析,構(gòu)建了差異表達(dá)的lncRNA與mRNA互作調(diào)控網(wǎng)絡(luò),發(fā)現(xiàn)這些靶標(biāo)mRNA主要富集于Wnt信號(hào)通路、p53信號(hào)通路MAPK及NF-kb信號(hào)通路中,這些基因通過(guò)控制軟骨細(xì)胞增殖、分化、凋亡,阻止破骨細(xì)胞生成,進(jìn)而維持軟骨細(xì)胞發(fā)育。其中Wnt信號(hào)通路的Wnt5a、Wntll、plcdl基因,MAPK信號(hào)通路的 MAPK20、MAP2K、MAPK7/8,P53 通路的 MDM2、Bcl-2、WAF1、SIRT1、NRF2基因及其lncRNA與軟骨細(xì)胞的分化密切相關(guān)。以上研究結(jié)果為后續(xù)進(jìn)一步揭示軟骨細(xì)胞分化過(guò)程中l(wèi)ncRNAs與靶基因的互作機(jī)制奠定了必要的前期基礎(chǔ),為BMSCs用于軟骨修復(fù)的細(xì)胞治療提供了科學(xué)依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：Q25
【圖文】：

圖１邋ＩｎｃＲＮＡ作用機(jī)制逡逑Ｆｉｇ．邋１邋ＩｎｃＲＮ八邋ｍｅｃｈａｎｉｓｍ邋ｏｆ邋ａｃｔｉｏｎ逡逑注：Ｉ：作為信號(hào)分子，ＩｎｃＲＮＡ指導(dǎo)基因在空間和時(shí)間的表達(dá)

圖２邋ＢＭＳＣｓ細(xì)胞表面標(biāo)志物和干細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子的鑒定逡逑

圖３邋ＢＭＳＣｓ成軟骨誘導(dǎo)（１００邋Ｘ）逡逑Ｆｉｇ．３邋ＢＭＳＣｓ邋ｉｎｄｕｃｅｄ邋ｃａｒｔｉｌａｇｅ邋ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ邋（１００Ｘ）逡逑注：Ａ圖為對(duì)照組細(xì)胞；Ｂ圖為誘導(dǎo)培養(yǎng)７ｄ邋；邋Ｃ圖為誘導(dǎo)培養(yǎng)１２ｄ邋；邋Ｄ圖為誘導(dǎo)培養(yǎng)１７ｄ

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王偉;線粒體肌病非編碼RNA表達(dá)譜研究及潛在分子標(biāo)志物篩選[D];山東大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2763870