论文部分内容阅读
目的:观测Wnt3a过表达后骨髓间充质干细胞(BMSCs)成软骨能力的变化,以及Wnt3a影响BMSCs增殖、分化的相关机制。方法:通过慢病毒在大鼠BMSCs中分别导入Wnt3a基因和Mock(阴性无功能基因片段)基因;使用荧光显影及Western Blot对导入效果进行鉴定。MTT法分析Wnt3a对BMSCs增殖的作用,进而甲苯胺蓝染色检测基质蛋白聚糖的生成情况,并使用实时荧光定量PCR检测软骨分化标志基因COL2A1、Aggrecan和SOX9的mRNA水平。通过观测β-catenin、Ca2+磷酸化CaMKⅡ等蛋白与离子的变化判断Wnt3a影响BMSCs软骨分化的途径,并使用DKK1和KN93分别抑制经典及非经典途径,以分析各途径在Wnt3a影响BMSCs增殖、分化过程中的作用。结果:所有BMSCs经慢病毒感染后用荧光显微镜可观察到绿色荧光蛋白表达;Western Blot发现Wnt3a转染BMSCs后,其基因能够表达。MTT分析显示过表达Wnt3a的BMSCs增殖率显著高于对照组(P<0.05);甲苯胺蓝染色显示BMSCs出Wnt3a的过表达降低了基质蛋白聚糖的积累;Wnt3a表达上调同时导致COL2A1、Aggrecan和SOX9的mRNA水平显著降低(P<0.05)。Wnt3a的过表达造成了经典途径特异性标志物β-catenin的上调;在过表达Wnt3a BMSCs的细胞质中Ca2+浓度升高(P<0.05),并导致磷酸化CaMKⅡ浓度升高(P<0.05),而对内源性CaMKⅡ的表达无影响。用特异性抑制剂DKK1阻断了经典途径后发现,BMSCs的增殖回归自然水平,但基质蛋白聚糖进一步减少,COL2A1、Aggrecan和SOX9的mRNA保持在低水平;用特异性抑制剂KN93阻断了非经典途径后发现,BMSCs的增殖能力不受其影响,而且基质蛋白聚糖显著增加,COL2A1、Aggrecan和SOX9mRNA的水平显著上调(P<0.05)。结论:(1)Wnt3a增强了BMSCs的增殖。(2)Wnt3a抑制了BMSCs的成软骨分化。(3) Wnt3a激活了MSC中的经典途径。(4) Wnt3a能够激活非经典的Ca2+/CaMKⅡ信号途径。(5) Wnt3a可通过经典Wnt途径促进BMSCs的增殖,但主要通过非经典的Ca2+/CaMKⅡ途径抑制BMSCs的成软骨分化。(6)经典途径阻断剂DKK1与Wnt3a在抑制BMSCs成软骨分化的过程中发挥了协同作用。