IGF--1C和P24多肽通过JNK/p38信号通路协同促进骨髓间充质干细胞成骨分化体外实验研究
研究背景: 外伤，肿瘤切除，感染或先天性畸形均可导致骨缺损。骨组织工程被认为是重建骨缺损的一个重要手段;生长因子是骨组织工程的重要要素之一。近年来，胰岛素生长因子1（Insulin-likegrowthfactors-1，IGF-1）和骨形态发生蛋白2(Bonemorphogeneticprotein2，BMP-2)均被证明能促进骨髓间充质干细胞(BoneMarrowMesenchymalStemCells，BMSCs)成骨，且其成骨能力具有协同作用，但是其协同促进成骨的机制尚不清楚。生长因子存在价格昂贵，不易获得，容易失活等缺点，近期有研究报道IGF-1的C结构域IGF-1C和BMP-2的衍生肽P24，均具有生长因子相似的生物活性且原料易得、副作用少，这两种多肽能否协同促进BMSCs成骨，其机制是什么？尚未见报道。本研究将探究这两种多肽的成骨效应及机制，为多肽应用于组织工程学修复骨缺损提供研究基础。 研究目的: 本研究旨在探讨IGF-1C和P24多肽对SD大鼠BMSCs成骨分化的影响及其机制。 研究方法: 1.为确定IGF-1C和P24多肽体外促进BMSCs增殖及成骨分化的最佳浓度，将BMSCs分别与不同浓度的IGF-1C和P24多肽体外培养，通过cck-8(cellcountingkit-8，cck-8)检测BMSCs的增殖及通过碱性磷酸酶(alkalinephosphatase，ALP)活性检测BMSCs的分化。 2.为研究IGF-1C和P24多肽单独及联合培养对BMSCs增殖及成骨分化的影响，将两种多肽单独和联合与BMSCs体外培养，通过cck-8和流式细胞仪检测细胞周期确定其对增殖的影响;采用ALP染色及活性检测，茜素红(AlizarinredSstaining，ARS)染色及半定量检测其对BMSCs的成骨分化的作用;实时定量聚合酶链反应(QuantitativeReal-timePolymeraseChainReaction，qRT-PCR)和免疫印迹法(WesternBlot，WB)检测两种多肽单独及联合培养对BMSCs成骨分化相关基因和蛋白的影响。 3.为探究IGF-1C和P24多肽协同促进BMSCs成骨分化的机制，将两种多肽单独和联合与BMSCs体外培养，通过WestenBlot检测p-JNK和p-p38的水平。并将联合培养组中添加JNK的化学抑制剂SP600125及p38的化学抑制剂SB203580，通过WestenBlot检测p-JNK和p-p38的表达水平及对RUNX2的蛋白表达水平的影响，通过ALP染色检测ALP的活性及ARS染色检测钙化结节形成的情况。 研究结果: 1.IGF-1C和P24多肽在体外单独培养BMSCs时，在本研究的浓度范围内促进增殖及成骨分化的最佳浓度均为50μg/mL。 2.IGF-1C和P24多肽具有协同促进BMSCs的增殖，促进ALP活性及钙化结节形成的作用，并且上调Runx2、OCN和OSX基因及蛋白的表达。 3.IGF-1C和P24多肽能协同激活JNK和p38信号通路，上调p-JNK，p-p38的表达水平;加入SP600125或SB203580后能抑制p-JNK或p-p38的表达水平，并阻断Runx2表达和抑制ALP的活性及钙化结节的形成。 研究结论: IGF-1C和P24多肽能协同激活BMSCs的JNK和p38信号通路，增加ALP活性，上调Runx2、OCN和OSX基因及蛋白表达及促进钙化结节的形成，从而诱导新骨的形成。
骨髓间充质干细胞;胰岛素生长因子1;骨形态发生蛋白2;JNK/p38信号通路;成骨分化;体外实验
南方医科大学
硕士
口腔医学
曾曙光
2021
中文
R329.2
2023-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）