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背景:德朗热综合征(Cornelia de Lange Syndrome,CdLS)是全身多种器官不同程度受累及的罕见遗传性疾病,其主要临床特征包括:智力障碍、特征性面容、上肢及脊柱畸形、多毛症等多种症状。目前已发现有7个基因(NIPBL、SMC1A、RAD21、BRD4、HDAC8、SMC3、ANKRD11)的突变参与CdLS的发生,约占70%CdLS患者检测出NIPBL基因发生突变。目的:观察NIPBL基因在细胞水平对骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化能力产生的影响。方法:采用NIPBL-Loxp小鼠与Cre小鼠构建NIPBL基因缺陷杂合子小鼠模型(NIPBL+/-)并将其作为实验组,野生型(NIPBL+/+)小鼠作为对照组。全骨髓贴壁法分离两组小鼠的骨髓间充质干细胞,培养到第3天倒置显微镜下对其细胞形态进行观察。为了鉴定细胞类型,细胞传至第3代时采用流式细胞仪检测细胞表面抗原表达。用CCK-8法对两组细胞增殖能力进行测定并比较,然后将细胞培养基更换为成骨诱导培养基后继续培养,用RT-PCR和Western Blot技术检测Runx2、OCN基因及其蛋白量的表达。在诱导第3,7,10天检测碱性磷酸酶活性,在诱导14天观察两组细胞诱导后形态学变化,成骨诱导第21天用茜素红染色比较两组细胞钙结节产量。结果:(1)NIPBL基因剔除小鼠鉴定:NIPBL-Loxp小鼠与Cre小鼠杂交后代NIPBL基因剔除(NIPBL+/-)小鼠生时形态小、生长缓慢,RT-PCR技术鉴定出NIPBL基因缺失。(2)两组小鼠骨髓间充质干细胞鉴定:实验组NIPBL+/-小鼠骨髓间充质干细胞:造血系特异性标记分子CD34(0.25%)、CD11b(0.64%)、CD45(0.78%)呈阴性表达,间充质干细胞特异性标记分子Sca-1(95.19%)、CD44(78.23%)、CD106(39.26%)呈阳性表达。对照组NIPBL+/+小鼠骨髓间充质干细胞:造血系特异性标记分子CD34(0.30%)、CD11b(0.23%)、CD45(0.47%)呈阴性表达,间充质干细胞特异性标记分子Sca-1(94.46%)、CD44(77.49%)、CD106(36.35%)呈阳性表达。结果提示从原代培养的细胞来源于小鼠骨髓间充质。(3)比较两组小鼠骨髓间充质干细胞生长增殖情况:相较于对照组,实验组细胞的增殖能力在前5d差异不大,在第6d以后对照组细胞增殖能力提高显著,而实验组提高则相对缓慢。(4)两组小鼠骨髓间充质干细胞向成骨方向分化能力比较:从形态学观察发现对照组骨髓间充质干细胞成骨诱导7d后细胞排列更加紧密,细胞形态逐渐出现变化,由长梭形向不规则形转变,出现散在的细胞结节,结构层数增加,实验组骨髓间充质干细胞形态改变与对照组类似,但结节明显更少;成骨诱导14d对照组细胞呈“铺路石”样改变,且细胞形态依然饱满,实验组细胞颗粒量较低。两组细胞碱性磷酸酶活性均在第7d达到峰值,实验组碱性磷酸酶活性均显著低于对照组(P<0.05)。实验组OCN、Runx2基因表达量均显著低于对照组(P<0.05),Runx2、OCN基因水平随成骨诱导时间增加呈上升趋势。在成骨诱导后的第7,14,21,28天,实验组的Runx2蛋白表达量均显著低于对照组(P7、21d<0.05,P14、28d<0.01);在成骨诱导的第21,28天,实验组的OCN蛋白表达量显著低于对照组(P21d<0.05,P28d<0.001),Runx2、OCN蛋白水平在21 d前随成骨诱导时间增加呈上升趋势,随后下降。成骨诱导第21d,茜素红染色后显微镜下观察发现,对照组钙结节数量明显高于实验组。说明NIPBL基因敲除下调了小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化能力。结论:敲除NIPBL基因降低了小鼠骨髓间充质干细胞的增殖、成骨分化能力。