臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞成脂分化的調(diào)控機(jī)制.pdf

1、研究背景與目的：成脂分化是間充質(zhì)干細(xì)胞(MesenchymalStemCell，MSC)的一種基本特性。研究調(diào)控成脂分化的主要因子和相關(guān)的分子事件對明確其生物學(xué)及相關(guān)功能而言非常必要。成脂分化是一系列的復(fù)雜分子事件組成，這個(gè)過程受多條信號通路的調(diào)控，許多細(xì)胞內(nèi)外因子相互作用。雖然有研究表明Wnt/β-catenin信號通路以及C/EBPα、PPARγ等調(diào)控因子在成脂分化過程中具有重要的作用，但是，由于MSC的成脂分化機(jī)制本身的復(fù)雜性和受

2、大量獲取成人MSC的制約，至今尚未有研究從蛋白質(zhì)組學(xué)的角度，系統(tǒng)地研究MSC的成脂分化機(jī)制。因此，本論文首先將以臍帶作為人MSC的來源，建立人MSC分離純化和鑒定的方法，進(jìn)而通過高通量蛋白質(zhì)組學(xué)方法鑒定MSC成脂分化過程中差異表達(dá)的蛋白，為系統(tǒng)揭示MSC成脂分化的機(jī)制奠定基礎(chǔ)；同時(shí)，結(jié)合本研究室的研究結(jié)果和考慮到氧化應(yīng)激在：MSC的成脂分化過程中作用，進(jìn)一步探索氧化應(yīng)激及其下游活性中間產(chǎn)物對：MSC的活性及其他生物學(xué)活性的影響，為揭示M

3、SC的成脂分化機(jī)制提供輔助證據(jù)。
　　 研究方法：以臍帶華通氏膠為MSC來源，用組織塊培養(yǎng)的方法，分離純化臍帶MSC；通過形態(tài)學(xué)觀測以及在標(biāo)準(zhǔn)的成骨成脂誘導(dǎo)分化條件，檢測細(xì)胞的分化潛能，并通過高通量蛋白質(zhì)組學(xué)方法鑒定MSC成脂分化過程中差異表達(dá)的蛋白；同時(shí)用不同濃度的甲基乙二醛處理人臍帶MSC，以細(xì)胞計(jì)數(shù)法測定其生長曲線，MTT法檢測細(xì)胞的活性，流式細(xì)胞儀分析細(xì)胞周期；并以酶標(biāo)儀檢測：MSC的胰島素抵抗。
　　 研究結(jié)果

4、：1)通過組織塊培養(yǎng)的方法可以很方便地獲得大量生長和增殖能力都很強(qiáng)的臍帶MSC，且具有成人MSC的絕大多數(shù)生物學(xué)特性，在誘導(dǎo)條件下，成脂分化和成骨分化特征明顯；
　　 2)蛋白質(zhì)組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)：成脂誘導(dǎo)能導(dǎo)致21種蛋白的表達(dá)上調(diào)2倍以上，10種蛋白下調(diào)2.5倍以上，其中，有2種蛋白只在成脂誘導(dǎo)條件下表達(dá)，而有1種蛋白只在對照組里表達(dá)；進(jìn)一步的生物信息學(xué)分析表明，鑒定出的31種蛋白中，大部分屬于具有催化功能的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)酶；NDK激酶A

5、、GIP蛋白以及GRP-75蛋白等在功能上與成脂分化密切相關(guān)；
　　 3)低濃度的甲基乙二醛(methylglyoxal，MGO)對人臍帶MSC生長與活力，細(xì)胞周期沒有顯著影響，較高濃度的MGO能顯著抑制細(xì)胞的生長與細(xì)胞活力，但基本不影響細(xì)胞對糖的攝??；而葡萄糖氧化酶處理能顯著抑制MSC對糖的攝取和導(dǎo)致胰島素抵抗。
　　 研究結(jié)論：從華通氏膠分離純化的MSC是研究MSC生物學(xué)特性和相關(guān)應(yīng)用的理想細(xì)胞模型。NDK激酶A、G