缺氧促進(jìn)MSCs成脂分化的機(jī)制研究.pdf

1、間充質(zhì)干細(xì)胞(Mesenchymal Stem Cell，MSCs)是腫瘤微環(huán)境的重要組成成分，對(duì)腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移發(fā)揮重要的影響。同時(shí)腫瘤微環(huán)境對(duì)于間充質(zhì)干細(xì)胞的分化和功能也產(chǎn)生重要的影響。兩者之間構(gòu)成復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。缺氧是腫瘤微環(huán)境的一個(gè)重要環(huán)境因素。本研究擬研究缺氧對(duì)MSCS的分化潛能的影響，并探尋參與作用的重要調(diào)控分子。
　　[缺氧抑制MSCs成骨分化，促進(jìn)MSCs成脂分化]MSCs具有向成骨細(xì)胞和脂肪細(xì)胞分化的潛能。我們將M

2、SCs在0.2％O2的缺氧條件下分別使用誘導(dǎo)培基和普通培基處理人骨髓來(lái)源MSCs3天，應(yīng)用堿性磷酸酶染色和油紅O染色后觀(guān)察細(xì)胞內(nèi)成骨細(xì)胞標(biāo)志性的酶以及脂滴形成積累情況，并用Real-time PCR法檢測(cè)MSCs的成骨細(xì)胞和脂肪細(xì)胞標(biāo)志分子的表達(dá)，結(jié)果表明在缺氧條件了MSCs的成骨分化潛能降低;成脂分化潛能增高。
　　[缺氧MSCs成脂分化的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建]我們應(yīng)用Real-time PCR芯片篩選缺氧條件下差異表達(dá)的MSCs成脂分

3、化相關(guān)分子。篩選出10個(gè)上調(diào)分子，11個(gè)下調(diào)分子。我們把差異表達(dá)的分子構(gòu)建了缺氧條件下的MSCs的成脂分化的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)C/EBP家族和PPAR-γ處于調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的中心位置，調(diào)控多個(gè)成脂相關(guān)基因表達(dá)。
　　[缺氧MSCs成脂分化相關(guān)調(diào)控因子的確定]我們進(jìn)一步驗(yàn)證了在缺氧條件下MSCs的成脂分化關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子PPAR-γ表達(dá)下調(diào)，轉(zhuǎn)錄因子C/EBPs表達(dá)明顯增高。同時(shí)對(duì)MSCs使用PPAR-γ抑制劑或C/EBPs抑制劑后在缺氧條件

4、下進(jìn)行成脂分化實(shí)驗(yàn)，在細(xì)胞水平和分子水平檢測(cè)MSCs的成脂分化水平，結(jié)果表明PPAR-γ的抑制劑不能抑制缺氧下MSCs的成脂分化。應(yīng)用C/EBPs的抑制劑可以明顯抑制缺氧條件下的MSCs的成脂分化潛能。因此我們認(rèn)為在缺氧條件下，MSCs通過(guò)PPAR-γ非依賴(lài)性通路促進(jìn)成脂分化。轉(zhuǎn)錄因子C/EBPs在缺氧MSCs成脂分化過(guò)程中發(fā)揮重要的作用。
　　為了明確Hif-1α在缺氧環(huán)境下，對(duì)于MSCs的成脂分化潛能的影響，我們建立了Hif-

5、1α的shRNA穩(wěn)定表達(dá)MSC細(xì)胞株。Hif-1僅表達(dá)封閉的MSCs在細(xì)胞水平上沒(méi)有明顯降低MSCs在缺氧下形成的脂滴數(shù)量，但是能降低部分成脂相關(guān)分子的表達(dá)。結(jié)果表明缺氧對(duì)于MSCs的成脂分化潛能的促進(jìn)部分依賴(lài)于Hif-1α。C/EBPs抑制劑和Hif-1α封閉同時(shí)作用下，MSCs在缺氧下的成脂分化程度相較于單獨(dú)使用C/EBPs抑制劑被更加強(qiáng)烈地抑制，提示Hif-1α和C/EBPs在缺氧下存在相互作用機(jī)制，協(xié)同作用促進(jìn)MSCs成脂分化。