机械牵张力促进小鼠骨髓间充质干细胞的成骨向分化

目的旨在研究p38分裂原激活的蛋白激酶(MAPK)信号通路和转录因子Osterix在间断性机械牵张力刺激下促进小鼠骨髓间充质干细胞(BMSC)成骨向分化的作用机制。方法将C57BL/6J小鼠BMSC分为空白对照组、牵张力组和牵张力阻断组(p38MAPK通路抑制剂SB203580+牵张力),采用Flexercell体外细胞力学加载装置,施加频率为0.5 Hz、形变率为0.8%的牵张力,每天2次,每次30 min,分别在实验第1、3、5 d收获BMSC。实时荧光定量聚合酶链反应(RT-PCR)检测成骨基因ALP、COL I、OCN的m RNA水平变化情况,Western blot检测P-p38-MAPK蛋白的表达情况。通过小干扰核糖核酸(si RNA)技术沉默小鼠BMSC的osterix基因,Western blot检测Osterix蛋白的表达情况,RT-PCR检测成骨相关基因ALP、COL I、OCN的mRNA水平变化情况。结果牵张力作用后,可观察到成骨相关基因ALP、COL I、OCN及转录因子Osterix的m RNA水平增高。沉默osterix后,小鼠BMSC成骨相关基因ALP、COL I、OCN的m RNA水平也随之降低。Western blot结果显示,牵张力组小鼠BMSC中Osterix和P-p38-MAPK的蛋白质水平明显高于对照组(P<0.05)。SB203580作用后,小鼠BMSC成骨相关基因ALP、COL I、OCN和osterix的m RNA水平降低。结论间断性牵张力可通过活化p38MAPK-Osterix通路促进小鼠BMSC成骨分化。

7-脱氢胆固醇还原酶基因沉默对体外培养腭突音猬基因-骨形成蛋白2信号通路的影响

目的 研究沉默7-脱氢胆固醇还原酶（7-dehydrocholesterol reductase,Dhcr-7）表达对体外培养腭突器官中音猬基因（sonic hedgehog,Shh）-骨形成蛋白2（bone morphogenetic protein 2,BMP-2）信号通路的影响,探讨Dhcr-7参与腭突发育的信号通路.方法 取60只孕期（gestation day,GD） 13.5d小鼠胚胎根据简单随机抽样法平均分为3组：空白对照组（A组）：不含胆固醇培养基培养腭突;Dhcr-7基因沉默组（B组）：不含胆固醇培养基培养腭突＋Dhcr-7-siRNA腺病毒;添加胆固醇组（C组）;每组各20只.培养48 h后,A、B组更换不含胆固醇培养基,C组更换含有600 mg/L胆固醇培养基.继续培养72 h后,分别将腭突固定,组织染色和扫描电镜观察其形态变化;分别提取腭突RNA和蛋白质,应用反转录-聚合酶链反应（reverse transcriotion-polymerase chain reaction,RT-PCR）和蛋白质印迹法检测Dhcr-7、Shh和BMP-2表达量的变化.结果 组织染色和扫描电镜显示A组及C组腭突能完全融合,B组腭突未融合.Shh和BMP-2在B组的mRNA和蛋白质的表达量随Dhcr-7表达量降低而降低.B组mRNA和蛋白质的表达量Shh为0.063±0.018和0.092±0.065;BMP-2为0.054±0.018和0.049±0.021;A组mRNA和蛋白质的表达量Shh为0.667±0.093和0.639±0.078;BMP-2为0.591±0.043和0.569±0.081.A、B两组Shh和BMP-2的mRNA和蛋白质的表达量差异分别具有统计学意义（P＜0.05）;C组Dhcr-7的mRNA表达量（0.074±0.034）和蛋白质表达量（0.075±0.028）基本无变化,与B组（Dhcr-7的mRNA表达量为0.083±0.045;蛋白质表达量为0.067±0.065）相比,差异无统计学意义（P＞0.05）;RNA和蛋白质的表达量Shh（0.649±0.085和0.608±0.092）和BMP-2（0.578±0.062和0.548±0.065）均明显升高,与B组相比差异有统计学意义（P＜0.05）.结论 Dhcr-7可影响Shh和BMP-2的表达,Dhcr-7通过Shh-BMP-2信号通路调控腭突发育.