本文選題：BMSCs + 自發(fā)鈣化基因芯片　； 參考：《中國修復(fù)重建外科雜志》2014年02期

【摘要】：目的分析大鼠BMSCs自發(fā)鈣化過程中成骨相關(guān)基因表達譜的改變。方法取健康3日齡SD大鼠骨髓分離培養(yǎng)BMSCs并擴增至第4代,體外構(gòu)建自發(fā)鈣化模型。于培養(yǎng)7、14 d,倒置相差顯微鏡觀察細(xì)胞生長狀況及自發(fā)鈣化進程,并行茜素紅染色觀察。分別于培養(yǎng)0、7、14 d時收集細(xì)胞進行基因芯片分析,并對差異表達基因進行生物信息學(xué)分析。實時熒光定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)驗證芯片分析結(jié)果。結(jié)果大鼠BMSCs在體外發(fā)生了自發(fā)鈣化,并于培養(yǎng)7 d后細(xì)胞開始堆集,茜素紅染色為弱陽性;培養(yǎng)14 d后細(xì)胞堆積明顯并形成典型的茜素紅染色陽性鈣結(jié)節(jié)樣結(jié)構(gòu)。自發(fā)鈣化過程中共檢測到576個差異表達的基因探針,對應(yīng)378個大鼠基因。其中0 d和7 d相比有359個差異表達的基因探針,而7 d和14 d相比只有13個差異表達的基因探針。差異表達基因依據(jù)表達模式不同可分為6類;依據(jù)生物學(xué)功能親和關(guān)系,與骨細(xì)胞生物學(xué)密切關(guān)聯(lián)的差異表達基因又可分為7大類,即血管生成、細(xì)胞凋亡、骨相關(guān)基因、細(xì)胞周期、發(fā)育、細(xì)胞通訊和成骨信號通路�；蚬δ荜P(guān)聯(lián)性分析顯示有12個在功能上聯(lián)系密切的細(xì)胞周期類基因在自發(fā)鈣化過程中發(fā)生了下調(diào);此外,基質(zhì)金屬蛋白酶13(matrix metalloproteinase 13,Mmp13)、分泌型磷酸蛋白1(secreted phosphoprotein 1,Spp1)、Cxcl12、Mmp2、Mmp3、Apoe和Itga7與較多的差異表達基因存在功能上的聯(lián)系。Spp1、Mgp、Mmp13、Wnt抑制因子1、Cxcl12和細(xì)胞周期素A2的RT-qPCR驗證結(jié)果與基因芯片結(jié)果一致。結(jié)論細(xì)胞接種后的前7 d是決定大鼠BMSCs自發(fā)鈣化的關(guān)鍵期。BMSCs自發(fā)鈣化過程受細(xì)胞通訊類基因、骨相關(guān)基因、細(xì)胞周期類基因、TGF-β信號通路、絲裂原活化蛋白激酶信號通路和Wnt信號通路等多方面的共同調(diào)控。
[Abstract]:Objective to analyze the changes of osteoblast-associated gene expression profile during spontaneous calcification of rat BMSCs. Methods BMSCs was isolated from the bone marrow of 3 day old SD rats and amplified to the fourth passage. The spontaneous calcification model was established in vitro. Cell growth and spontaneous calcification were observed by inverted phase contrast microscope and observed by alizarin red staining. The cells were collected for microarray analysis and bioinformatics analysis of differentially expressed genes. Real-time fluorescence quantitative PCR(real-time quantitative PCR RT-qPCR) was used to verify the results of chip analysis. Results spontaneous calcification of rat BMSCs occurred in vitro and the cells began to pile up after 7 days of culture. Alizarin red staining was weakly positive, and after 14 days of culture, the cells accumulated obviously and formed a typical calcium nodular structure with alizarin red staining positive. A total of 576 differentially expressed gene probes were detected during spontaneous calcification, corresponding to 378 rat genes. There were 359 differentially expressed gene probes on day 0 and day 7, and only 13 probes on day 7 and day 14. The differentially expressed genes can be divided into 6 categories according to their expression patterns, and the differentially expressed genes which are closely related to bone cell biology can be divided into seven categories, namely angiogenesis, apoptosis, bone related genes. Cell cycle, development, cell communication and osteogenic signaling pathway. Functional correlation analysis showed that 12 functionally related cell cycle class genes were down-regulated during spontaneous calcification. 13(matrix metalloproteinase 13 Mmp13, secreted phosphoric acid 1(secreted phosphoprotein 1, Cxcl12Mmp2mmp3mmp3Apoe and Itga7 had functional connections with more differentially expressed genes. The results of RT-qPCR verification of MMP13 Wnt inhibitor 1Cxcl12 and cyclin A2 were in agreement with the results of gene microarray. Conclusion the first 7 days after inoculation is the critical period for determining the spontaneous calcification of rat BMSCs. The process of spontaneous calcification of BMSCs is mediated by cellular communication genes, bone related genes, and cell cycle genes, including TGF- 尾 signaling pathway. Mitogen-activated protein kinase signaling pathway and Wnt signal pathway are regulated in many ways.
【作者單位】： 四川大學(xué)華西藥學(xué)院藥理系;香港大學(xué)李嘉誠醫(yī)學(xué)院矯形與創(chuàng)傷外科;四川大學(xué)華西醫(yī)院再生醫(yī)學(xué)研究中心;四川大學(xué)華西醫(yī)院生物治療國家重點實驗室·干細(xì)胞與組織工程研究室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(31070872、31170948)~~
【分類號】：R329

【共引文獻】

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本文編號：1789627