發(fā)布時間：2018-04-10 17:24

  本文選題：IGF-1 + 鹿茸��； 參考：《吉林大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：茸角是絕大多數(shù)鹿科動物的雄性特征器官,茸角每年再生和脫落一次。鹿茸是茸角生長前一階段尚未骨化的嫩角,鹿茸生長到后期,茸皮脫落并完全骨化形成硬骨,稱為鹿角。鹿茸從角柄發(fā)育,每年可周期性的進(jìn)行再生發(fā)育,是哺乳動物唯一能完全再生的器官,是研究哺乳動物器官再生及創(chuàng)傷修復(fù)的理想動物模型。鹿茸是一種骨質(zhì)性器官,其生長模式與哺乳動物長骨發(fā)育相似,在再生過程中,其間充質(zhì)細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞進(jìn)行增殖與分化,處在一個動態(tài)平衡中,最后經(jīng)骨化后形成堅硬的茸角。鹿茸再生過程受多種細(xì)胞因子及生長因子的調(diào)控。胰島素樣生長因子1(Insulin-like growth factor 1,IGF-1)對軟骨細(xì)胞增殖和分化至關(guān)重要,但其潛在的分子機(jī)制至今仍不清楚,關(guān)于IGF-1對鹿茸軟骨細(xì)胞的增殖與分化的作用目前尚未見詳細(xì)報道。本試驗利用原位雜交、熒光定量PCR、基因過表達(dá)、RNA干擾、流式細(xì)胞術(shù)等方法,較系統(tǒng)的研究IGF-1在梅花鹿茸角中的表達(dá),探討其在鹿茸軟骨細(xì)胞增殖與分化中的作用及調(diào)控機(jī)制。原位雜交結(jié)果表明,IGF-1在梅花鹿鹿茸軟骨層中表達(dá)較高,提示IGF-1可能在鹿茸再生過程中起重要的調(diào)節(jié)作用。為了研究IGF-1對鹿茸軟骨細(xì)胞增殖的影響,體外分離培養(yǎng)鹿茸軟骨細(xì)胞,添加IGF-1重組蛋白后,利用MTS法檢測細(xì)胞增殖的變化,并利用流式細(xì)胞術(shù)檢測了IGF-1對鹿茸軟骨細(xì)胞細(xì)胞周期的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)IGF-1能夠顯著促進(jìn)鹿茸軟骨細(xì)胞的增殖,顯著降低G0/G1期比例,增加S期比例;而用IGF-1受體抑制劑(PQ401)預(yù)處理后,可抑制這種效應(yīng)。為了研究IGF-1對鹿茸軟骨細(xì)胞分化的作用,在鹿茸軟骨細(xì)胞中添加IGF-1重組蛋白,通過熒光定量PCR方法檢測軟骨細(xì)胞標(biāo)志分子II型膠原(Type II collagen,Col II)、聚集蛋白聚糖(Aggrencan,AGC)、軟骨低聚物基質(zhì)蛋白(Cartilage oligomieric matrix protein,COMP)和肥大前軟骨細(xì)胞標(biāo)志分子印第安刺猬蛋白(Indian hedgehog,IHH)、成骨相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(Osterix,OSX)表達(dá)的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),IGF-1處理后的軟骨細(xì)胞中,Col II、AGC、COMP的表達(dá)水平均顯著降低,IHH和OSX在鹿茸軟骨細(xì)胞中的表達(dá)則明顯升高;PQ401預(yù)處理后,抑制了IGF-1對Col II、AGC、COMP、IHH和OSX表達(dá)的作用;過表達(dá)IGF-1可抑制Col II、AGC和COMP在鹿茸軟骨細(xì)胞中的表達(dá),促進(jìn)IHH和OSX的表達(dá)。而轉(zhuǎn)染IGF-1 si RNA則增強(qiáng)Col II、AGC和COMP m RNA的表達(dá),降低IHH和OSX的表達(dá)。提示IGF-1具有促進(jìn)鹿茸軟骨細(xì)胞向肥大前軟骨細(xì)胞分化的作用。在軟骨細(xì)胞發(fā)育過程中,IGF-1可通過下調(diào)胰島素受體底物1(Insulin receptor substrate 1,IRS1)和IRS2的表達(dá)而影響軟骨細(xì)胞的分化。干擾IRS1或IRS2可抑制Col II、AGC和COMP的表達(dá),促進(jìn)IHH和OSX的表達(dá)。用IRS1或IRS2 si RNA轉(zhuǎn)染鹿茸軟骨細(xì)胞后再添加IGF-1重組蛋白,通過熒光定量PCR方法檢測軟骨細(xì)胞標(biāo)志分子COl II、AGC和COMP以及肥大前軟骨細(xì)胞標(biāo)志分子IHH和OSX的表達(dá)變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)染IRS1和IRS2 si RNA可顯著增強(qiáng)IGF-1對COl II、AGC和COMP的抑制作用,促進(jìn)IHH和OSX的表達(dá)。IGF-1可通過調(diào)節(jié)Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子1(Runt-related transcription factor 1,RUNX1)的表達(dá)影響軟骨細(xì)胞的分化。RUNX1具有抑制軟骨細(xì)胞向肥大前軟骨細(xì)胞分化的作用,經(jīng)RUNX1處理的軟骨細(xì)胞,Col II、AGC和COMP的表達(dá)水平明顯升高,而IHH和OSX的表達(dá)水平則顯著下降。抑制RUNX1表達(dá)則出現(xiàn)相反效應(yīng)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),IGF-1可抑制RUNX1的表達(dá)。用RUNX1 si RNA轉(zhuǎn)染鹿茸軟骨細(xì)胞后再添加IGF-1重組蛋白,結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染RUNX1 si RNA后,Col II、AGC和COMP在IGF-1重組蛋白處理的鹿茸軟骨細(xì)胞中的表達(dá)顯著減少,而IHH和OSX的表達(dá)卻顯著增強(qiáng);IGF-1 si RNA轉(zhuǎn)染鹿茸軟骨細(xì)胞后再添加RUNX1重組蛋白,結(jié)果發(fā)現(xiàn),RUNX1重組蛋白可顯著增強(qiáng)Col II、AGC和COMP在IGF-1 si RNA轉(zhuǎn)染的鹿茸軟骨細(xì)胞中的表達(dá),而減少IHH和OSX的表達(dá);同時RUNX1重組蛋白還可上調(diào)Col II、AGC和COMP在IGF-1受體抑制劑PQ401處理的鹿茸軟骨細(xì)胞中的表達(dá),而減弱IHH和OSX的表達(dá)。RUNX1可介導(dǎo)IRS1和IRS2對鹿茸軟骨細(xì)胞分化的影響,抑制IRS1或IRS2后,軟骨細(xì)胞中RUNX1表達(dá)顯著降低,而添加RUNX1重組蛋白或轉(zhuǎn)染RUNX1 si RNA后,IRS1和IRS2表達(dá)未見變化。IRS1或IRS2轉(zhuǎn)染鹿茸軟骨細(xì)胞后再添加RUNX1重組蛋白,結(jié)果發(fā)現(xiàn),RUNX1重組蛋白可增加Col II、AGC和COMP在IRS1或IRS2si RNA轉(zhuǎn)染的鹿茸軟骨細(xì)胞中的表達(dá),而削弱IRS1或IRS2 si RNA對IHH和OSX表達(dá)的影響。IRS1/2可介導(dǎo)IGF-1對RUNX1在鹿茸軟骨細(xì)胞中表達(dá)的調(diào)控,抑制IRS1或IRS2可增強(qiáng)IGF-1對RUNX1表達(dá)的抑制效應(yīng)。綜上所述,IGF-1可促進(jìn)鹿茸軟骨細(xì)胞的增殖和分化,IRS1/2可能作用于IGF-1下游,通過RUNX1來調(diào)節(jié)鹿茸軟骨細(xì)胞向肥大前軟骨細(xì)胞分化。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S825

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本文編號：1732181