HDAC8調控骨髓間充質干細胞成骨分化的機制研究
發(fā)布時間:2017-06-22 21:11
本文關鍵詞:HDAC8調控骨髓間充質干細胞成骨分化的機制研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:骨髓間充質干細胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)是一種能夠分化為成骨細胞、成軟骨細胞或成脂細胞的多潛能干細胞。由于易于獲取且免疫反應小等特點,臨床上利用BMSCs進行骨缺損的修復逐漸成為研究者關注的焦點,目前對于BMSCs修復骨缺損能力的研究主要集中于如何提高其成骨分化的能力。最近研究發(fā)現(xiàn)組蛋白去乙;福℉DACs)家族的許多成員在BMSCs成骨分化過程中發(fā)揮重要調控作用,本實驗檢測HDAC8對BMSCs成骨分化能力的影響,并進一步探索HDAC8在BMSCs成骨分化過程中的調控機制,為將來臨床骨缺損再生修復提供實驗依據(jù)。 第一部分:大鼠骨髓間充質干細胞的體外分離培養(yǎng)及生物學特性鑒定 目的:體外提取并培養(yǎng)大鼠BMSCs,對大鼠BMSCs的生物學特性進行鑒定。 方法:利用全骨髓貼壁法體外提取并培養(yǎng)大鼠BMSCs,三天后換液除去造血細胞等未貼壁細胞,待細胞形成單克隆集落并且當各集落相互接觸時進行傳代培養(yǎng);通過克隆形成率分析、MTT分析、流式細胞周期分析對BMSCs的增殖能力進行鑒定;通過流式細胞儀對BMSCs表面抗原進行檢測;通過礦化誘導、成脂誘導液培養(yǎng)BMSCs并進行油紅O染色、茜素紅鈣結節(jié)染色檢測BMSCs的多向分化能力。 結果:穩(wěn)定培養(yǎng)的BMSCs呈紡錘形,細胞胞體豐滿,胞核較大,呈漩渦分布;體外培養(yǎng)的BMSCs具有較強的自我增殖能力且不易分化;經(jīng)流式表面抗原標記檢測,BMSCs中CD29陽性表達,造血干細胞標記CD34陰性表達;經(jīng)過礦化誘導及成脂誘導后,BMSCs能夠向成骨細胞及脂肪細胞定向分化,具有多向分化潛力。 結論:本實驗通過全骨髓貼壁培養(yǎng)法獲得BMSCs,體外培養(yǎng)的細胞呈貼壁的紡錘體樣旋渦狀生長,具有自我增殖的能力,表面抗原干細胞標記陽性表達,能夠在誘導下多向分化,具有干細胞特性,為后續(xù)實驗奠定了基礎。 第二部分:HDAC8對大鼠骨髓間充質干細胞成骨分化的影響 目的:檢測大鼠BMSCs成骨分化過程中HDAC8的表達規(guī)律,研究HDAC8在BMSCs成骨分化過程中所發(fā)揮的作用。 方法:1、Western blot及免疫熒光細胞化學檢測BMSCs成骨分化過程中HDAC8的表達規(guī)律;構建HDAC8過表達慢病毒載體并轉染大鼠BMSCs,實時定量PCR及Western blot檢測轉染效率;MTT檢測轉染后BMSCs的增殖情況;堿性磷酸酶活性測定、茜素紅鈣結節(jié)染色、Western blot及實時定量PCR檢測礦化誘導7天后BMSCs成骨能力的變化。2、加入1mM VPA后,,Western blot檢測BMSCs中HDAC8的表達,MTT檢測BMSCs的增殖情況,茜素紅礦化結節(jié)染色、Westernblot及實時定量PCR檢測BMSCs成骨能力的變化;HDAC8-siRNA化學干擾試劑轉染BMSCs,Western blot及實時定量PCR檢測轉染效率及礦化誘導7天后BMSCs成骨能力的變化;轉染HDAC8過表達慢病毒載體的BMSCs中加入1mM VPA,實時定量PCR及Western blot檢測礦化誘導7天后過表達HDAC8的BMSCs成骨能力的變化。 結果:1、BMSCs成骨分化過程中HDAC8表達呈遞減趨勢;HDAC8過表達慢病毒載體轉染BMSCs后倒置熒光顯微鏡觀察轉染效率,大部分BMSCs表達綠色熒光,HDAC8蛋白水平及mRNA水平明顯上調,轉染后BMSCs的增殖能力未見明顯改變;礦化誘導7天后轉染HDAC8過表達慢病毒載體的BMSCs成骨相關基因表達下降且礦化結節(jié)形成能力下降。2、加入1mM VPA后,BMSCs的HDAC8在24小時內(nèi)表達逐漸下降,且BMSCs的增殖能力有所下降,礦化誘導7天后BMSCs的成骨相關基因表達增強且礦化結節(jié)形成能力增強;轉染HDAC8-siRNA化學干擾試劑后BMSCs的HDAC8表達明顯降低,礦化誘導7天后其成骨能力有所增強;轉染HDAC8過表達慢病毒載體的BMSCs中加入1mM VPA后經(jīng)礦化誘導,成骨相關基因的表達均有增強。 結論:HDAC8對大鼠BMSCs成骨分化具有抑制作用。 第三部分:HDAC8在大鼠BMSCs成骨分化過程中的調控機制 目的:檢測大鼠BMSCs成骨分化過程中組蛋白H3K9乙;降淖兓(guī)律,研究組蛋白H3K9、HDAC8與RUNX2的相互作用,進一步探索HDAC8在大鼠BMSCs成骨分化過程中的調控機制。 方法:Western blot及免疫熒光細胞化學檢測BMSCs成骨分化過程中組蛋白H3K9乙;降淖兓(guī)律;Western blot檢測過表達HDAC8的BMSCs及抑制或干擾HDAC8的BMSCs中組蛋白H3K9的乙酰化水平;ChIP檢測礦化誘導前后RUNX2啟動子區(qū)組蛋白H3K9的乙;阶兓;co-IP檢測礦化誘導前后HDAC8與RUNX2的相互作用。 結果:BMSCs成骨分化過程中組蛋白H3K9的乙;街饾u增強;HDAC8過表達的BMSCs中組蛋白H3K9的乙;较陆,而HDAC8受到抑制或者干擾的BMSCs中組蛋白H3K9的乙酰化水平有所提高;ChIP結果顯示礦化誘導后RUNX2啟動子區(qū)組蛋白H3K9乙;捷^誘導前高,co-IP結果顯示HDAC8與RUNX2在此次免疫共沉淀中均有表達,并且在礦化誘導后RUNX2結合的HDAC8蛋白水平較誘導前有所下降。 結論:HDAC8一方面通過直接與成骨關鍵調控因子RUNX2結合,抑制BMSCs的成骨分化;另一方面通過調節(jié)組蛋白H3K9乙;介g接調控RUNX2的轉錄從而抑制BMSCs成骨分化。
【關鍵詞】:組蛋白去乙酰化酶8 runt-相關轉錄因子2 骨髓間充質干細胞 成骨分化 組蛋白H3K9乙;
【學位授予單位】:南京醫(yī)科大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:R329
【目錄】:
- 英文縮略詞表7-8
- 中文摘要8-11
- Abstract11-15
- 前言15-18
- 第一部分 大鼠骨髓間充質干細胞體外分離培養(yǎng)和生物學特性鑒定18-32
- 材料和方法18-23
- 結果23-29
- 討論29-31
- 小結31-32
- 第二部分 HDAC8 對大鼠骨髓間充質干細胞成骨分化的影響32-64
- 第一節(jié) HDAC8 過表達載體的構建及其對大鼠 BMSCs 成骨分化的影響32-54
- 材料和方法32-46
- 結果46-54
- 第二節(jié) HDAC8 抑制對大鼠 BMSCs 成骨分化的影響54-61
- 材料和方法54-55
- 結果55-61
- 討論61-63
- 小結63-64
- 第三部分 HDAC8 在大鼠 BMSCs 成骨分化過程中的調控機制64-77
- 材料和方法64-70
- 結果70-74
- 討論74-76
- 小結76-77
- 全文總結77-79
- 參考文獻79-84
- 綜述84-98
- 參考文獻92-98
- 攻讀學位期間發(fā)表文章情況98-99
- 致謝99
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條
1 夏靖;馮冰虹;;組蛋白去乙;(HDACs)的研究進展[J];廣東藥學院學報;2010年05期
2 周榮睿;李江;;組蛋白乙酰化與頭頸部惡性腫瘤[J];國際口腔醫(yī)學雜志;2007年06期
3 孫開勝,徐克前;組蛋白乙;/去乙;c基因表達調控[J];生命科學研究;2004年S1期
本文關鍵詞:HDAC8調控骨髓間充質干細胞成骨分化的機制研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:473107
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