骨髓间充质干细胞成脂和成骨分化过程中Wnt信号通路的调控效应

骨髓间充质干细胞成脂和成骨分化过程中Wnt信号通路的调控效应
骨髓间充质干细胞成脂和成骨分化过程中Wnt信号通路的调控效应

万方数据

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李薄华.等.骨髓间宽质f细魄戎瞻和戎骨分亿过程中Wnt信号通路的调控效直@2死轧n。c尺矾叼

松+50mg/L抗坏血酸C,共诱导7d。

骨髓间充质干细胞成脂肪诱导条件:取大鼠生长良好的第3代骨髓基质细胞以2×104/cm2密度接种到培养瓶中。成脂诱导组条件为:DMEM(L)培养液+体积分数为10%胎牛血清+5x10七moUL3一异丁基-1-甲基黄嘌呤+2x10’4moL/L叼l哚美辛+10。molJL地塞米松+10mg/L胰岛素。采用间断诱导的方法,上述成脂诱导液诱导3d后用10mg/L胰岛素维持3d,再换成脂诱导液,如此反复,共诱导7d。

Wnt信号通路PCR芯片检测:骨髓间充质干细胞以2xl04/cm2密度加入25cm。培养瓶,对照组24h后换含体积分数为10%胎牛血清的DMEM(L)培养基,诱导组1加入成骨诱导剂,诱导组2加入成脂诱导剂,第3天换液,并用10mg/L胰岛素维持3d。7d后用Trizol萃取后进行Wnt信号通路PCR芯片检测。

主要观察指标:倒置相差显微镜观察骨髓间充质干细胞形态及骨髓间充质干细胞体外成脂肪诱导分化情况和成骨诱导情况。骨髓间充质干细胞在成脂分化与成骨分化诱导后Wnt信号途径相关基因表达。

设计、实施、评估者:实验设计为通讯作者,干实施预,评估为全部作者。均经过正规培训,采用盲法评估。

2结果

2.1骨髓间充质千细胞一般形态观察原代细胞在镜下观察,可看到多种细胞形态,其中最多的是两种类型的细胞,一种是成纤维细胞型外观的骨髓间充质干细胞,呈梭形或三角形,核浆比大;一种是上皮细胞型外观的上皮样细胞,呈扁平或立方形,见图1。经过两三次传代后,瓶内细胞形态较为均一。

Figure1Morphologyofbonemarrowmesenchymalstem

cellsat8daysofprimaryculture(Invertedphase

contrastmicroscope,x200)

图1原代骨髓间允质十细胞培养8d细胞形态(倒置相差

显微镜,x200)2.2成脂诱导后细胞形态观察骨髓间充质干细胞成脂诱导48h后可见少数细胞胞质内有折光性较强的脂粒出现,随着培养时间延长,小脂粒逐渐聚集成较大的脂肪粒,脂肪细胞数逐渐增多,见图2。

Figure2Morphologyofbonemarrowmesenchymalstem

cellsat7daysfollowingadipogenicdifferentiation

/nvitro(x100)

图2骨髓间充质十细胞体外成脂分化7d后细胞形态

(x100)

2.3成骨诱导后细胞形态观察在传代的骨髓间充质干细胞中加入成骨诱导培养液,六七天长满单层,细胞为梭形或多角形,逐渐形成多层生长,高密度区的细胞形态逐渐向成骨细胞方向转化,细胞外基质分泌增多,并包裹细胞,见图3。

Figure3Morphologyofbonemarrowmesenchymalstemcellsat7daysfollowingosteogenicdifferentiation/nvitro

(x100)

图3骨髓问充质于细胞体外成骨分化7d后细胞形态

(x100)

2.4Wnt-ft号通路PCR芯片(大鼠)基因芯片检测结果在Wn“言号通路89个相关基因中,骨髓间充质干细胞经成脂分化后与未诱导组比较表达上调基因15个(ratio>2),表达下调基因16个(ratio<0.5)。成骨诱导后表达上调基因6个,表达下调基因15个,见表1。

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骨髓间充质干细胞成脂和成骨分化过程中Wnt信号通路的调控

效应

作者:李萍华, 刘钰瑜, 崔燎, Li Ping-hua, Liu Yu-yu, Cui Liao

作者单位:广东医学院药理教研室,广东省湛江市,524023

刊名:

中国组织工程研究与临床康复

英文刊名:JOURNAL OF CLINICAL REHABILITATIVE TISSUE ENGINEERING RESEARCH

年,卷(期):2010,14(10)

被引用次数:1次

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引证文献(1条)

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本文链接:https://www.360docs.net/doc/ff18125057.html,/Periodical_xdkf201010010.aspx

骨髓间充质干细胞研究进展(一)

骨髓间充质干细胞研究进展(一) 【摘要】骨髓间充质干细胞是干细胞领域的研究热点之一。虽然近几年来有关间充质干细胞的研究已取得了很大进展,但仍有很多问题有待进一步解决。本文主要对间充质干细胞的生物学特性、以及免疫耐受性、分化和促修复、间充质干细胞的标记等问题进行综述。 【关键词】骨髓间充质干细胞分化标记 骨髓间充质干细胞,BMSCs)是骨髓内除造血干细胞(hematopoieticstemcells,HSC)之外的另一类干细胞,是骨髓造血微环境的重要组成部分,在体内外均具有支持和调控造血的作用。因其比较容易贴壁和形成成纤维样的克隆,因此也称成纤维细胞集落形成单位(Colonyformingunitfibroblast,。又由于它们来自骨髓的支持结构,并作为滋养层支持造血干细胞的生长,因此也有人称其为骨髓基质细胞(Bonemarrowstromalcells,BMSCs)。 1骨髓MSCs的生物学特性 不同物种的BMSCs体外培养的形态学特征大致相同,主要表现为梭形、纺锤形,少数为多角形。目前,BMSCs的分离方法主要有以下几种:(1)全骨髓培养,是将无菌抽取的骨髓加入培养液制成细胞悬液并培养,原代培养培养物以造血细胞成分居多,为利于BMSCs的贴壁生长,可采用DMEM和胎牛血清培养。BMSCs对营养要求高,胎牛血清终浓度为10%~20%,有人认为红细胞会随着换液而逐渐被自然去除,对BMSCs影响不大。细胞融合后以1:2比例传代,3~4天换液一次〔1〕;(2)离心培养法,是根据骨髓中细胞成分比重的不同,采用离心分离法提取单核细胞进行培养。在新鲜无菌的骨髓抽取物中加入抗凝培养液稀释1500~2000r/min离心20~30min,采集交界处的单核细胞层,PBS洗涤2~3次后,加入培养液接种培养;(3)细胞表面分子标记分选法,主要是根据BMSCs的细胞表面分子特征来分离。一般采用流式细胞仪、免疫磁珠或免疫沉积法来进行分选。但由于目前仍未找到BMSCs 特异性的细胞表面标记物〔2〕该法较少采用。影响BMSCs扩增的主要因素:(1)血清:血清对大量扩增BMSCs起着重要的作用,不同浓度的血清对培养BMScs纯度的影响亦较大,常用10%~20%的胎牛血清培养BMSCs;(2)接种密度:BMSCs的体外扩增速度与其接种密度也有关,一般认为较低密度种植有益于增殖。高密度接种后细胞生长较慢其原因可能是由于细胞间的接触抑制,或细胞释放到培养基中的因子影响了BMSCs的生长;(3)细胞因子:一些细胞因子对于维持BMSCs增殖和未分化状态亦十分重要;(4)动物种属:一般认为BMSCs的生长特性相似,但也有资料显示BMSCs生长特点有种属差异〔3〕。 2间充质干细胞移植后的免疫耐受性 在移植治疗中,一般情况下,移植物会引起宿主的免疫排斥反应。但对于间充质干细胞来说却不是这样。实验表明间充质干细胞可以抑制T细胞的增殖从而导致免疫耐受〔4~7〕。T 细胞与其它细胞的相互作用可以通过混和淋巴细胞反应来观察。被标记的T细胞与其它细胞混合后,如果可以引起T细胞的免疫反应,则可以观察到T细胞的增殖现象。但当把间充质干细胞与T细胞混合后却观察不到T细胞的增殖反应,而且这种现象并不是由于T细胞凋亡或其它的有害作用引起的。因为在去除间充质干细胞后,这些T细胞仍然可以对其它物质进行反应。此外,使用趋化膜将两种细胞分隔开培养后,间充质干细胞对T细胞的抑制作用依然存在,表明这种抑制作用可能通过某种可溶性的小分子起作用。另外,除了未分化的间充质干细胞可以抑制T细胞的增殖外,实验也表明,随着干细胞的分化,其抗原性并没有随之增加〔8〕。总之,间充质干细胞可以通过某种机制抑制T细胞的成熟来逃避免疫系统的清除。也暗示间充质干细胞可能在机体免疫系统的调节及骨髓中各种干细胞未分化状态的维持方面起作用。 3促组织修复和细胞分化 骨髓间充质干细胞(BMSCs)是存在于骨髓组织中的一类成体干细胞(adultstemcells,AS),在一

小鼠骨髓间充质干细胞的分离培养与鉴定

小鼠骨髓间充质干细胞的分离培养与鉴定 发表时间:2012-05-24T09:50:06.677Z 来源:《医药前沿》2012年第1期供稿作者:林芸1 蔡鹏威2 陈为民1 孟春3 [导读] 分离、培养符合实验要求的小鼠骨髓间充质干细胞并进行鉴定,为进一步的研究打基础。 林芸1 蔡鹏威2 陈为民1 孟春3 ( 1 福建医科大学省立医院临床学院血液科福建福州 3 5 0 0 0 1 ) ( 2 福建省立医院检验科福建福州 3 5 0 0 0 1 ) ( 3 福州大学生物工程学院福建福州 3 5 0 0 0 1 ) 【摘要】目的分离、培养符合实验要求的小鼠骨髓间充质干细胞并进行鉴定,为进一步的研究打基础。方法采用贴壁培养法培养小鼠骨髓间充质干细胞,观察细胞的形态及生长特性,并应用流式细胞仪对细胞表面抗原CD34、CD45、CD29、CD44进行表型鉴定。结果原代分离的间充质干细胞在接种后培养24小时,细胞开始贴壁,胞体呈圆形或多边形,培养第3-5天,细胞开始较紧密贴附壁上并开始有细胞呈梭形,培养第7天开始观察到细胞分裂,随着细胞数的增加,细胞的生长速度变快,逐渐成漩涡状排列,培养第12天贴壁细胞长满瓶底的80%,并融合成片。传代后细胞生长迅速,培养7天左右即可长满瓶底的80%。传至10代仍具有良好的增殖活性。流式细胞仪检测第4代及第8代MSCs细胞均不表达CD34、CD45,但表达CD29、CD44,纯度分别为73.8% 、91.65%。结论采用贴壁培养法可获得生长状态良好、增殖能力强的间充质干细胞,随传代数增加,其纯度增加,且该方法简单、实用。 【关键词】骨髓间充质干细胞细胞培养流式细胞术表型鉴定 【中图分类号】R392.2 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2012)01-0082-02 间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)起源于中胚层,具有高度增殖和自我更新的能力,有向骨、软骨、脂肪、血管内皮细胞、神经星型胶质细胞等分化的潜能[1],可分化成骨髓基质支持造血,并可分泌多种细胞因子促进造血干细胞增殖分化,同时它能抑制同种异体反应性T淋巴细胞,在同种异基因造血干细胞移植后的造血重建及免疫调节,预防移植物抗宿主病等方面有广阔的应用前景[2],但骨髓间充质干细胞含量极低,仅占骨髓单个核细胞的0.001%-0.010%[3],因此,培养出生长状态良好,足够数量的骨髓间充质干细胞是应用的前提。 1 材料和方法 1.1 材料 1.1.1 实验动物雄性,C57B L/6小鼠,清洁级,8周龄,体重18-20g,购于吴氏动物实验中心。 1.1.2 实验仪器与试剂低糖DMEM培养基(Gibco公司),特级胎牛血清(Hy c l o ne公司),胰蛋白酶(Si gma公司),青霉素钠(Si gma公司),链霉素(Si g m a公司),5%C O2培养箱(日本三洋公司),流式细胞仪(BD FA CSCalibur),倒置显微镜(OLYMPUS),大鼠抗小鼠单克隆抗体:CD29-PE、CD44-FITC、CD34-PE、CD45-FITC(BD公司)。 1.2 方法 1.2.1 小鼠骨髓间充质干细胞的分离及原代培养取8周龄雄性C57BL/6小鼠,颈椎脱臼法处死,75%酒精浸泡5分钟,取出双侧腿骨,置于装有P BS溶液的培养皿中小心剔除粘连于骨上的肌肉组织,移入装有预冷的含10%特级胎牛血清、青霉素钠100U/ml、链霉素0.1g/L 的低糖DMEM培养液的培养皿中,剪去腿骨两端,用1m l注射器抽取培养液反复冲洗骨髓腔,直至骨发白,收集冲洗液,反复吹打使细胞打散,静置10分钟,小心将上清移至灭菌的10m l离心管中,4℃3000r p m离心3分钟,弃上清,用含10%特级胎牛血清的L-DMEM培养液重悬细胞,反复吹打混匀,4℃3000r p m离心3分钟,弃上清,再用含10%特级胎牛血清的L-D M EM培养液重悬细胞,反复吹打混匀,4℃3000r p m离心3分钟,弃上清,再用含10%特级胎牛血清的L-DMEM培养液重悬细胞,反复吹打混匀,调整细胞密度为5×105个/ml接种于25cm2培养瓶中,置于5%C02,37℃,饱和湿度95%的培养箱中培养4小时后,轻轻吸出上清,并加入新鲜培养液。培养24小时后轻轻吹打,使未贴壁的细胞悬浮,吸出上清,加入新鲜的培养液,继续培养。以后每天换液1次,并观察细胞形态。 1.2.2 小鼠骨髓间充质干细胞的传代培养原代细胞生长接近瓶底的80%时,吸去上清,加入0.125%胰蛋白酶,37℃条件下消化并观察细胞形态,待细胞呈球形、不在粘连时吸弃胰酶,加入新鲜培养液重悬细胞,4℃3000r pm离心3分钟,弃上清,再加入培养液重悬细胞,反复吹打混匀,按1:2比例接种到新的培养瓶,置于5%C02,37℃,饱和湿度95%的培养箱中继续培养,仍然每天换液,直至细胞贴壁融合成片,接近瓶底80%时,重复以上操作,再次传代。 1.2.3 小鼠骨髓间充质干细胞的表型鉴定收获第4代及第8代生长良好的细胞,胰酶消化后,4℃1000r p m离心5分钟,弃上清,PBS洗涤细胞2次,每代细胞分别设2管,调节每管细胞数为5×105,分别加入C D29和C D44、CD34和CD45单抗,室温孵育30分钟,PBS洗涤细胞3次,流式细胞仪检测分析,同时用PBS作为一抗设置阴性对照。 2 结果 2.1 小鼠骨髓间充质干细胞的原代培养及扩增培养4小时后吸出上清,加入新鲜培养液后,大多数悬浮细胞被吸出,瓶中细胞数目明显减少,并且都呈现球转,折光率较强,原代分离的间充质干细胞在接种后培养24小时,细胞开始贴壁,胞体呈圆形或多边形,培养第3-5天,细胞开始较紧密贴附壁上并开始有细胞呈梭形,并不断长大、变长,但未观察到细胞分裂,培养第7天开始观察到细胞分裂(图1),随着细胞数的增加,细胞的生长速度变快,逐渐成漩涡状排列,培养第12天贴壁细胞长满瓶底的80%,并融合成片(图2)。传代后细胞生长迅速,培养7天左右即可长满瓶底的80%。传至10代仍具有良好的增殖活性。

经典信号通路之Wnt信号通路

经典信号通路之Wnt信号通路 1、Wnt信号通路简介 Wnt信号通路是一个复杂的蛋白质作用网络,其功能最常见于胚胎发育和癌症,但也参与成年动物的正常生理过程. 2、Wnt信号通路的发现 Wnt得名于Wg (wingless) 与Int.wingless 基因最早在果蝇中被发现并作用于胚胎发育,以及成年动物的肢体形成INT 基因最早在脊椎动物中发现,位于小鼠乳腺肿瘤病毒(MMTV)整合位点附近。Int-1 基因与wingless 基因具有同源性。 果蝇中wingless 基因突变可导致无翅畸形,而小鼠乳腺肿瘤中MMTV复制并整合入基因组可导致一种或几种Wnt基因合成增加。 3、Wnt信号通路的机制 Wnt信号通路包括许多可调控Wnt信号分子合成的蛋白质,它们与靶细胞上的受体相互作用,而靶细胞的生理反应则来源与细胞和胞外Wnt配体的相互作用。尽管发应的发生及强度因Wnt配体,细胞种类及机体自身而异,信号通路中某些成分,从线虫到人类都具

有很高的同源性。蛋白质的同源性提示多种各异的Wnt配体来源于各种生物的共同祖先。 经典Wnt通路描述当Wnt蛋白于细胞表面Frizzled受体家族结合后的一系列反应,包括Dishevelled受体家族蛋白质的激活及最终细胞核内β-catenin水平的变化。Dishevelled (DSH) 是细胞膜相关Wnt受体复合物的关键成分,它与Wnt结合后被激活,并抑制下游蛋白质复合物,包括axin、GSK-3、与APC蛋白。axin/GSK-3/APC 复合体可促进细胞内信号分子β-catenin的降解。当“β-catenin 降解复合物”被抑制后,胞浆内的β-catenin得以稳定存在,部分β-catenin进入细胞核与TCF/LEF转录因子家族作用并促进特定基因的表达。 4、Wnt介导的细胞反应 经典Wnt信号通路介导的重要细胞反应包括: 癌症发生。Wnts, APC, axin,与TCFs表达水平的变化均与癌症发生相关。 体轴发育。在蟾蜍卵内注射Wnt抑制剂可导致双头畸形。 形态发生。 (此文档部分内容来源于网络,如有侵权请告知删除,文档可自行编辑修改内容, 供参考,感谢您的配合和支持)

_骨髓间充质干细胞在骨科中的应用

第9卷第18期·总第122期 2011年09月·下半月刊 87骨髓间充质干细胞在骨科中的应用※ 陈亮1陈跃平1,2* 摘要:骨髓间充质干细胞(BMSC)是一种来自中胚层发育的早期干细胞,具有多向分化潜能的特性,可分化为骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞等。临床上还运用BMSC治疗骨科疾病大量的体外实验已获成功。 关键词:骨髓间充质干细胞;骨科学;文献综述 doi:10.3969/j.issn.1672-2779.2011.18.055 文章编号:1672-2779(2011)-18-0087-03 骨髓中含有2类干细胞,①造血干细胞,它为循环血液提供前体细胞;②非造血性干细胞,它是骨髓中造血结构性和功能性支持细胞,在调节造血干细胞的长期存活,生长分化中起重要作用。早期分离培养时,发现其形状呈成纤维细胞样而称其为“成纤维细胞集落形成单位”或“骨髓基质成纤维细胞”。随着研究的深入,人们发现其对骨髓造血干细胞起支持诱导作用,又因其来自于骨髓基质,因而称其为“骨髓基质细胞”。因其在不同的诱导条件下,有向中胚层组织细胞分化的能力,又称其为“骨髓间充质干细胞”。 1 骨髓间充质干细胞多向分化特性 多向分化潜能被认为是BMSC最重要的生物学特征。大量体外实验证明,在不同诱导条件下,BMSC可以向多种中胚层来源的组织细胞分化,如成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞等。 1.1 BMSC向成骨细胞的定向诱导分化BMSC在体外培养中,通过地塞米松、β磷酸甘油和抗坏血酸等的诱导,能够分化为成骨细胞。Ouyang等[1]在培养基内加入抗坏血酸后BMSC排列紧密呈片状生长,将BMSC片与去除矿物质的移植骨片结合植入受损部位,3周后形态学、组织学、免疫组织化学观察显示,植入物的结构与正常骨膜相似,并向成骨、软骨分化。 1.2 BMSC向软骨细胞的定向诱导分化BMSC向软骨细胞的定向诱导分化将此分离的BMSC加入无血清培养体系中培养,培养体系中加入转化生长因子β、软骨来源形态形成蛋白及整合素可促使BMSC向软骨细胞分化。舒朝锋等[2]实验证明,在单层诱导培养条件下,人骨髓BMSC能分泌软骨细胞特征性细胞外基质如Ⅱ型胶原、糖胺多糖等,具有作为软骨组织工程种子细胞来源的可能。 1.3 BMSC向脂肪细胞的定向诱导分化 1999年,Pittenger等[3]人的BMSC培养体系中加入甲基异丁基黄嘌呤、地塞米松、胰岛素和茚甲新等,结果成功地诱导出脂肪细胞,细胞内聚集脂滴,并表达过氧化物酶体增殖物激活受体,脂蛋白脂酶和脂肪酸结合蛋白aP2。在这种培养条件下,约95%的细胞向此系分化,细胞内的脂质小泡持续增加直至充满细胞,这些物质可被油红染成红色。 ※基金项目:广西壮族自治区科技厅自然基金[No:2010GXNSFA013223] 作者单位:1 广西中医学院附属瑞康医院骨科(南宁530011) 2 南方医科大学在读博士(南宁530011) *通讯作者 2 骨髓间充质干细胞的分离方法 骨髓中BMSC含量很少,仅占骨髓内单个核细胞总数的0. 001%~0.01%,并随年龄的增加而减少,因此,必须实现其体外分离培养、扩增。目前BMSC的分离方法主要以下几种:①密度梯度离心法:主要根据骨髓中细胞成分的比重不同,清除红细胞,分离提取骨髓单个核细胞进行贴壁培养。目前较常用Percoll 液(1.073 g/ml)和Ficoll 液(1.077 g/ml)进行密度梯度离心。值得注意的是,不同密度的分离液对BMSC的纯度影响极大。这种方法分离培养的BMSC大小均匀,纯度较高,Pittenger等[4]在过密度梯度离心法分离培养的BMSC在第1代纯度可达95%,第2代达98%。因此该法被广泛采用。②贴壁筛选法:即全骨髓法,是根据BMSC贴壁生长而造血系细胞悬浮生长的特性,通过定期换液除去不贴壁细胞,收集贴壁生长BMSC,其纯度可达95%。目前多用这两种方法,细胞的粘附特性仍是分离和纯化BMSC的最基本原则,物理性富集后塑料器皿内的贴壁培养仍是分离BMSC的最基本方法,更好的分离方法还有待于进一步的探索。 3 BMSC的表面标志及鉴定 3.1 表面标志到目前为止,BMSC的表面抗原具有非专一性,它表达了间质细胞、内皮细胞和表皮细胞的表面标志。主要包括:①粘附分子,如CD166、CD54、CD102、CD44、CD106等。②生长因子和细胞因子受体,如IL-1受体、IL-3受体、IL-4受体、IL-6受体、IL-7受体、干扰素γ受体、肿瘤坏死因子α等。③整合素家族成员,包括CD49a、CD49b、CD49c、CD29、CD104等。④其它,如CD90、CD105等。不表达造血细胞的表面标志,如CD34、CD45、CD14、CD3、CD4、CD8等,也不表达与人白细胞抗原识别有关的共刺激分子B721、B722及主要组织兼容性复合物Ⅱ类分子如人白细胞DR 抗原等[5,6]。此外,BMSC自身还能产生一些造血及非造血的生长因子、白细胞介素和化学激动因子,但除细胞因子是持续性产生外,其它的仅仅在受到刺激后表达,BMSC还能产生一系列的基质分子,包括纤维连接素、胶原、蛋白聚糖,还能表达基质2细胞,细胞2细胞等相互作用的反受体,其中特别有关的是对CD44强表达,CD44是多种配体的受体,其分别在骨、骨髓中对细胞外基质构建起着重要的作用[7,8 ]。 3.2 鉴定对BMSC进行鉴定可联合细胞化学和流式细胞分析方法[9]。细胞化学方法,BMSC具有独特的代谢特点,几乎所有细胞酸性萘酚酸酯酶及糖原阳性,酸

细胞信号转导异常与疾病

细胞信号转导异常与疾病 【简介】 细胞通过受体感受胞外信号分子的刺激,经复杂的细胞内信号转导系统的转换而影响其生物学功能,该过程称为细胞信号转导。水溶性信号分子及某些脂溶性信号分子不能穿过细胞膜,通过与膜表面受体相结合而激活细胞内信号分子,经信号转导的级联反应将细胞外信号传递至胞浆或核内,调节靶细胞功能,该过程称为跨膜信号转导。脂溶性信号分子能穿过细胞膜,与位于胞浆或核内的受体相结合并激活之,活化的受体作为转录因子,改变靶基因的转录活性而诱导细胞特定的应答反应。在病理情况下,细胞信号转导途径中一个或多个环节异常,可导致细胞代谢及功能紊乱或生长发育异常。近年来,人们已经认识到大多数疾病与细胞外或细胞内的信号转导异常有关。信号转导治疗的概念进入了现代药物研究的最前沿。 【要求】 掌握细胞信号转导的概念、跨膜信号转导的概念,掌握细胞信号转导的主要途径 熟悉细胞信号转导障碍与疾病的关系 了解细胞信号转导调控与疾病防治措施 细胞信号转导系统具有调节细胞增殖、分化、代谢、适应、防御和凋亡等多方面的作用,它们的异常与疾病,如肿瘤、心血管病、糖尿病、某些神经精神性疾病以及多种遗传病的发生发展密切相关。受体和细胞信号转导分子异常既可以作为疾病的直接原因,引起特定疾病的发生;亦可在疾病的过程中发挥作用,促进疾病的发展。某些信号转导蛋白的基因突变或多态性虽然并不能导致疾病,但它们在决定疾病的严重程度以及疾病对药物的敏感性方面起重要作用。细胞信号转导异常可以局限于单一成分(如特定受体)或某一环节,亦可同时或先后累及多个环节甚至多条信号转导途径,造成调节信号转导的网络失衡。对信号转导系统与疾病关系的研究不仅有助于阐明疾病的发生发展机制,还能为新药设计和发展新的治疗方法提供思路和作用靶点。 第一节细胞信号转导系统概述 生物的细胞每时每刻都在接触着来自细胞内或者细胞外的各种各样信号。细胞通过位于胞膜或胞内的受体感受胞外信息分子的刺激,经复杂的细胞内信号转导系统的转换而影响其生物学功能,这一过程称为细胞信号转导(cell signal transduction)。典型的细胞信号转导过程通常包括①信号发放:细胞合成和分泌各种信号分子;②接受信号:靶细胞上的特异受体接受信号并启动细胞内的信号转导;③信号转导:通过多个信号转导通路调节细胞代谢、功能及基因表达;④信号的中止:信号的去除及细胞反应的终止。 一、信号以及细胞转导信号的要素 (一)细胞信号的种类 一般说来,能够介导细胞反应的各种刺激都称为细胞信号。细胞信号按照其形式不同可分为物理信号、化学信号和生物信号。生物细胞所接受的信号有多种多样,从这些信号的自然性质来说,可以分为物理信号、化学信号和生物学信号等几大类,它们包括光、热、紫外线、X-射线、离子、过氧化氢、不稳定的氧化还原化学物质、生长因子、分化因子、神经递质和激素等等。在这些信号中,最经常、最普遍、最广泛的信号应该说是化学信号。 化学信号种类繁多,包括激素(hormone)、神经递质(nerve mediator)、细胞因子

Wnt信号通路

Maturitas78(2014)233–237 Contents lists available at ScienceDirect Maturitas j o u r n a l h o m e p a g e:w w w.e l s e v i e r.c o m/l o c a t e/m a t u r i t a s Review Wnt signaling and osteoporosis Stavros C.Manolagas? Division of Endocrinology and Metabolism,Center for Osteoporosis and Metabolic Bone Diseases,University of Arkansas for Medical Sciences and the Central Arkansas Veterans Healthcare System,Little Rock,AR,USA a r t i c l e i n f o Article history: Received8April2014 Accepted11April2014 Keywords: Osteoblasts Osteoclasts Osteocytes RANKL OPG Bone therapies a b s t r a c t Major advances in understanding basic bone biology and the cellular and molecular mechanisms responsible for the development of osteoporosis,over the last20years,have dramatically altered the management of this disease.The purpose of this mini-review is to highlight the seminal role of Wnt signaling in bone homeostasis and disease and the emergence of novel osteoporosis therapies by targeting Wnt signaling with drugs. Published by Elsevier Ireland Ltd Contents 1.Introduction (192) 2.Wnt signaling (193) 3.Wnt/?-catenin signaling in bone health and disease (193) 4.Wnt signaling,osteocytes,and the mechanical adaptation of the skeleton (193) 5.Wnt/?-catenin signaling,the FoxO transcription factors,and the pathogenesis of osteoporosis (194) 6.Targeting Wnt signaling for the development of a novel bone anabolic therapy for osteoporosis (194) 7.Summary (195) 8.Research agenda (195) Contributors (195) Competing interest (195) Provenance and peer review (195) Funding (195) Acknowledgements (195) References (195) 1.Introduction The mammalian skeleton regenerates throughout life by the removal(resorption)of old bone by osteoclasts and its replacement with new bone by osteoblasts,during a process called remodeling [1].Osteocytes–former osteoblasts which are entombed within the mineralized matrix–sense the need for regeneration in a ?Correspondence to:Distinguished Professor of Medicine,Division of Endocrinol-ogy and Metabolism,University of Arkansas for Medical Sciences,4301W.Markham St.,Slot587,Little Rock,AR72205,USA.Tel.:+15016865130;fax:+15016868148. E-mail address:manolagasstavros@https://www.360docs.net/doc/ff18125057.html, particular anatomical site and orchestrate the process by directing the homing of osteoclasts and osteoblasts to the site that is in need of remodeling,by producing and secreting key factors that control osteoclast and osteoblast generation[2,3].Under physiologic con-ditions,bone resorption and formation are balanced with the exact same amount of bone added in the site from which it was previously resorbed.With advancing age,the balance between resorption and formation is disturbed and bone mass declines.In addition bone progressively loses mechanical strength to an extent that is greater than the decline of bone mass because of the deterioration of its microarchitecture and the quality of its matrix and mineral(by mechanisms that are not well understood)and an increase in the number of dead or dysfunctional osteocytes as well as increased https://www.360docs.net/doc/ff18125057.html,/10.1016/j.maturitas.2014.04.013 0378-5122/Published by Elsevier Ireland Ltd

大鼠的骨髓间充质干细胞提取

大鼠的骨髓间充质干细胞提取 第一步,SD大鼠麻醉处死,75%乙醇皮肤消毒,无菌条件下迅速剪开两侧后肢皮肤及肌肉,取股骨及胫骨,浸泡在PBS中。 心得体会:①鼠龄4周,重量在160-200g之间的雄性SD大鼠。老鼠太老了,骨髓都分化的太厉害,没有年幼老鼠的骨髓这么有活力。雌的也行,但是雌的比较厉害,咬人。Wistar 大鼠行不行,也行,但是就品种而言,SD的生存力更强大。 ②我个人认为引颈处死不人道。麻醉药品为氯胺酮、安定、阿托品各一支混到一起,腹腔麻醉,保证30秒老鼠躺倒,安乐死。如果你水平够高,可以直接用注射器抽取心脏内的血液,可以减少手术中老鼠出血较多而影响术野不清的问题。 ③老鼠的两支前肢取下来也行,但老鼠太小,前肢更小,如果你的确需要大量的细胞取下来也无妨。浸泡的15ml的一次性离心管中(也可以用培养皿),管中提前加好含有青链霉素的PBS 10ml就行了,青链霉素的浓度为500U/ml,这样是区别于生长液中青链霉素浓度,组织抑菌是200-500U/ml,生长液抑菌是20-100U/ml。就当初步的消毒吧! ④整个手术过程要快,一般控制在20分钟之内,时间长了,骨髓会凝,不利于后期的冲洗。老鼠浑身都是宝,可以叫上研究脂肪的,嗅鞘的,心肌的其他人员一起来,把剩下不要的老鼠尸体给别人,做实验要巧花钱。一般老鼠一条腿的一根股骨就够种在一个60mm的皿里了,具体根据个人经验而言。 第二步,⑴将装有骨头的离心管置于紫外线下消毒30分钟后移至超净台,倒掉PBS后,再用含青链霉素的PBS清洗骨头三遍。 ⑵去掉骨头两侧的骨骺端,暴露出骨髓腔,用5ml的一次性注射器吸取5.2ml的细胞生长液,用针头插到骨头的一端冲洗,然后换另一端接着冲。将骨髓冲出的细胞生长液至60mm 培养皿中(皿最好倾斜45度),冲洗数次直至将绝大部分骨髓冲出。 ⑶换1ml注射器的针头,反复在培养皿中吹吸细胞悬液2-3次后再全部吸到无菌容器中,大约此时的细胞悬液为5ml。 心得体会: ①离心管中得骨头要用无菌的镊子夹取,放到一次性培养皿的皿盖上,皿是用来承装细胞悬液的,这样可以节省一个皿。 ②5.2ml的细胞生长液经过冲骨髓后或多或少都会有一些残留在骨髓中,所以到最后可能就剩下5ml细胞悬液了,甚至更少,如果不够5ml,可以加至5ml,这样是方便你计数用的。冲洗的过程中以骨腔颜色变白为标准,基本3-4次就差不多。培养皿倾斜45度是为了在冲洗和吹打过程让较大的杂质停留,方便去除的,相对保持细胞悬液的清晰度。 ③换用1ml的针头是为了能更好的打散细胞,当然这个过程要轻柔,避免用力破坏细胞。无菌容器最好是光滑的,因为在转移细胞悬液的时候会存在细胞的丢失,临床上经常使用的抗生素瓶子就非常好用,但是要经过严格的清洗和消毒。 ④以上的细胞生长液5ml具体配制为 DMEM(90%)+胎牛血清(10%)+L-VC(忽略不计)+青链霉素(忽略不计) 低糖DMEM液(含有glutamine的,Gibco公司的,500ml一瓶,大约60元)浓度90%,5ml细胞生长液中大约需要4.5ml

第七章 细胞信号转导异常与疾病

第七章细胞信号转导异常与疾病 一、单选题 1.下列哪项不属于典型的膜受体 ( ) A.乙酰胆碱受体 B.异丙肾上腺素受体 C.胰岛素受体 D.γ干扰素受体 E.糖皮质激素受体 2.介导去甲肾上腺素作用的受体属于 ( ) A.离子通道受体 B.G蛋白偶联受体 C.受体酪氨酸蛋白激酶 D.核受体 E.细胞粘附受体 3.核受体本质是配体激活的 ( ) A.丝/苏氨酸蛋白激酶 B.酪氨酸蛋白激酶 C.离子通道受体 D.转录因子 E.效应器 4.信号转导系统对靶蛋白调节的最重要方式是通过 ( ) A.DNA的甲基化 B.蛋白质的糖基化 C.DNA的乙酰化 D.蛋白质可逆的磷酸化 E.蛋白质的磷酸化 5.激素抵抗综合征是由于 ( ) A.激素合成减少 B.激素降解过多 C.靶细胞对激素反应性降低 D.靶细胞对激素反应性过高 E.以上都不是 6.毒性甲状腺肿(Graves病)的主要信号转导异常是 ( ) A.促甲状腺素分泌减少 B.促甲状腺素受体下调或减敏 C.Gs含量减少 D.促甲状腺激素(TSH)受体刺激性抗体的作用 E.TSH受体阻断性抗体的作用 7.霍乱毒素对G蛋白的作用是 ( ) A.促进Gs与受体结合 B.刺激Gs生成 C.使Gs的GTP酶活性增高

D.使Gs的GTP酶活性抑制或丧失 E.抑制Gi与受体结合 8.下列哪项不是激活NF- KB的因素 ( ) A.TNF B.病毒 C.糖皮质激素 D.活性氧 E.内毒素 9.肿瘤中小G蛋白Ras最常见的突变可导致 ( ) A.Ras的表达减少 B.Ras的失活 C.Ras与GDP解离障碍 D.Ras自身的GTP酶活性降低 E.Ras激活ERK通路的能力降低 10.家族性肾性尿崩症发病的关键环节是 ( ) A.腺垂体合成和分泌ADH减少 B.肾髓质病变使肾小管上皮细胞对ADH反应性降低 C.基因突变使ADH受体介导的信号转导障碍 D.基因突变使腺苷酸环化酶含量减少 E.肾小管上皮细胞上的水通道增多 11.肿瘤的细胞信号转导异常有 ( ) A.生长因子分泌过多 B.生长因子受体过度激活 C.Ras持续激活 D.抑制细胞增殖的信号减弱 E.以上都是 12.死亡受体(如I型TNFa受体)介导细胞凋亡主要通过激活 ( ) A.蛋白激酶A(PKA) B.Ca2+/钙调素依赖性蛋白激酶 C.蛋白激酶C(PKC) D.NF-kB E.caspases 二、问答题 1.简述细胞信号转导系统的组成、生理作用及异常的病理意义。 2.试述信号转导通路的异常与肿瘤发生发展的关系。 3.何谓自身免疫性受体病,举例说明受体自身抗体的种类和作用。 4.试述激素抵抗综合征的发生机制。 5.信号转导障碍在疾病发生和发展中起什么作用? 6.简述糖皮质激素的抗炎机制。 7.试从激素、受体以及信号转导通路调节的靶蛋白这几个不同层次阐述尿崩症的发生机制。 8.简述受体调节的类型和生理病理意义。 9.试述信号转导改变在高血压心肌肥厚发生中的作 用。 10.以LPS的信号转导为例,简述信号转导与炎症启动和放大的关系。

Wnt信号转导通路及其生物学活性

万方数据

万方数据

万方数据

Wnt信号转导通路及其生物学活性 作者:张妍, 吕威力, ZHANG Yan, LU Wei-li 作者单位:张妍,ZHANG Yan(沈阳医学院2003级临床医学十六班,辽宁,沈阳,110034), 吕威力,LU Wei-li(沈阳医学院基础医学院病理解剖学教研室) 刊名: 沈阳医学院学报 英文刊名:JOURNAL OF SHENYANG MEDICAL COLLEGE 年,卷(期):2007,9(3) 被引用次数:1次 参考文献(15条) 1.肖秀英;孙孟红Wnt信号转导通路与肿瘤的研究进展[期刊论文]-临床与实验病理学杂志 2005(03) 2.Rulifson E J;Wu C-H;Nusse R Pathway specificity by the bifunctional receptor Frizzled is determined by affinity for wingless[外文期刊] 2000(1) 3.Nusse R;Brown A;Papkoff J A new nomenclature for int-1 and related genes:the wnt gene family[外文期刊] 1991 4.Zecher D;Fujita Y;Hulsken T Beta-catenin signals regulate cell growth and the balance between progenitor cell expansion and differentiation in the nervous system[外文期刊] 2003(02) 5.Murdoch B;Chadwick K;Martin M Wnt5a augments repopulating capacity and primitive hematopoietic development of human blood stem cells in vivo 2003 6.Austin TW;Solar GP;Ziegler FC A role of members of the Wnt gene family in hematopoiesis:expansion of multilineage progenitorcells 1997 7.Tulac S;Nayak NR;Kao LC Identification,characterization,and regulation of the canonical Wnt signaling pathway in human endometrium 2003(08) 8.Hussain SZ;Sneddon T;Tan X Wnt impacts growth and differentiation in exvivo liver development[外文期刊] 2004(1) 9.De Boer J;Wang HJ;Van Blitterswijk CA Effects of Wnt signalling on proliferation and differentiation of human mesenchymal stem cells[外文期刊] 2004 10.Kielman MF;Rindapaa M;Gaspar C A pcmodulates embryonic stem-cell differentiation by controlling the dosage of betacatenin signaling[外文期刊] 2002(04) 11.Hari L;Brault V;KleberM Lineage-specific requirements of beta-catenin in neural crest development 2002(05) 12.Saint-Jeannet JP;He X;Varmus HE Regulation of dorsalfate in the neuraxisbyWnt-1 and Wnt-3a[外文期刊] 1997(25) 13.韩姝;师伟Wnt基因对造血干细胞增殖分化调控的研究进展[期刊论文]-中华血液学杂志 2005(06) https://www.360docs.net/doc/ff18125057.html,ler JR Wnt signaling transduction 2002 15.马波;易红昆Wnt信号途径生物活性的概述[期刊论文]-国外医学(分子生物学分册) 2001(01) 引证文献(1条) 1.张亚娟β-catenin与心肌再灌注损伤[期刊论文]-广东医学院学报 2010(3)

Wnt信号通路

wnt信号通路的生物学活性

wnt信号通路(The Wnt signaling pathways)是复杂的生物信号转导结构网的一条。其主要分为经典wnt信号途径和非经典wnt信号途径。Wnt信号通路参与众多重要的生理病理过程,Wnt 通路调节造血干细胞及造血微环境,Wnt 通路参与控制神经前体细胞的增殖分化,在正常干/祖细胞池的保持方面有重要作用,且Wnt 信号通路与肿瘤的发生息息相关。通过对wnt通路的研究,了解其对机体的影响,进一步针对其特征设计靶向药物是未来的研究重点。 关键词:wnt通路干细胞肿瘤生物活性

WNT 名称来自于Wingless 和Int-1。当缺失Wingless基因时,果蝇将无法长出翅膀,故命名为Wingless。而Int-1 最早是作为老鼠乳腺癌的抑癌基因,当老鼠乳腺癌病毒占据Int-1 的结合位点时就会导致癌症的发生。随着研究的不断深入,发现Wingless 和Int-1其实编码着同一种蛋白,故统一命名为WNT Wnt 信号途径是一类在生物体进化过程中高度保守的信号转导途径,调节控制着众多生命活动过程。动物体早期发育中,Wnt 信号决定背腹轴的形成、胚层建立、体节分化、组织或器官形成等一系列重要事件;并直接控制着增殖、分化、极化、凋亡与抗凋亡等细胞的命运。同时,Wnt 信号途径也与肿瘤发生密切相关。在目前已知的癌症中,有十几种高发性癌变源于 Wnt 信号转导途径的失调。根据 Wnt 蛋白转导信号的方式,人们又将 Wnt 信号转导途径分为经典 Wnt 信号途径(Canonical Wnt signal pathway)和非经典的 Wnt 信号途径(Noncanonical Wnt signal pathway)5-7。

JNK信号转导通路与2型糖尿病

J NK 信号转导通路与2型糖尿病 王慧敏 综述; 都 健 审校 摘要:JNK 作为丝裂原激活蛋白激酶家族成员,能使某些蛋白结构中丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化,使其活化或改变其原有活性而产生异常效应。目前认为,JNK 参与肥胖、胰岛素抵抗和炎症等代谢过程,阻断JNK 通路可改善胰岛β细胞功能和胰岛素抵抗,诱导活化JNK 通路可导致2型糖尿病(T2DM )的发生发展,本文总结近年关于JNK 的研究状况,旨在说明其已经成为糖尿病研究方面一个新的关注点,阻断JNK 信号转导通路可能成为糖尿病新的治疗途径。关键词:信号转导; JNK; 糖尿病,2型 中图分类号:R58711 文献标识码:A 文章编号:100422369(2009)0320128204 The JNK si gna li n g tran sducti on pa thway and type 2d i a betes WANG Hui 2m in,DU J ian 1The First Clini 2cal Hos p ital of China Medical University,Shenyang 110001,China Abstract:C 2Jun N 2ter m inal kinase (JNK ),as a m it ogen 2activated p r otein kinase phos phatases,can make s ome p r otein serine /threonine be phos phorylated,activated or changed t o induce abnor mal effect 1The JNK sig 2naling transducti on path way p lays an i m portant r ole in the metabolic p r ocess of obesity,insulin resistance,type 2diabetes (T2DM )and infla mmati on 1I nducti on and activati on of JNK signaling path way may lead t o the de 2vel opment of T2DM ,and inhibiti on of the JNK path way may ameli orate the functi on of βcell of islet and insu 2lin resistance 1JNK signaling path way may become a ne w target f or diabetes therapy 1Key words:Signal transducti on;JNK;Type 2diabetes (I nt J I ntern Med,2009,36:1282131) 收稿日期:2008207218;修回日期:2008212217 作者单位:中国医科大学附属一院内分泌科,辽宁 沈阳 110001 近年来的研究发现:2型糖尿病(T2DM )的机体往往处于炎症或氧化应激状态,伴有炎症因子、急性期反应物及其它应激分子水平升高,从而激活相应的应激信号通路,包括c 2Jun 氨基端激酶(JNK ),核 因子(NF )2κB 、p38MAPK 和己糖胺(Hexosa m ine )通路等,间接干扰胰岛素的信号转导。其中JNK 广泛 参与胚胎发育、细胞分化和凋亡、免疫反应以及胰岛素抵抗(I nsulin resistance,I R )等多种生理病理过程。进一步的研究还表明选择性抑制JNK 的活化将可能为糖尿病的治疗提供一个新途径。结合近年来相关文献,本文就JNK 与T2DM 关系的研究进展进行简要综述。1 JNK 概述 JNK 是丝裂原激活蛋白激酶(M it ogen 2activated p r otein kinase,MAPK )家族成员。哺乳动物的JNK 蛋白最初是在对外界环境应激反应中被发现的,又称为“应激激活的蛋白激酶(Stress 2activated p r otein kinase,S APK )”[1] 。它共有3个JNK 基因,JNK1~ 3。在人类分别位于染色体10qll 1121112,5q3513和4q212q2211,通过剪接产生异构体JNK1~3。JNK3 的蛋白表达比较局限于脑、心脏、睾丸、胰岛,JNKl 和JNK2的表达并无明显的组织限制性。已发现在 真核细胞中存在4条MAPK 信号转导通路,即ERK 通路、JNK 通路、P38通路和ERK5通路。不同的胞外刺激活化不同的MAPK 通路,作用于不同的底物,引起特定的细胞生理反应。细胞应激如紫外线照射、渗透压应激、热休克及细胞炎症因子主要激活 JNK,P38通路[224] 。 JNK 通路的关键激酶包括MAPKK 类的MKK4(SEKI ),MKK7和MAPKKK 类的MEKKI/2/3/4。在静止细胞中,JNK 定位于细胞浆与细胞核,MKK4,MKK7通过对JNK Ⅷ区Thr 2183,Tyr 2185双位点磷酸 化而激活JNK 。JNK 的活性部位是T 环处的三肽模序苏2脯2酪,可被MAPKK 家族的双重底物特异性激酶MKK4和MKK7在苏氨酸和酪氨酸处双磷酸化而激活,该反应在细胞核内和胞浆中均可进行。一

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