Notch信號通路在低聲壓次聲促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖中的作用.pdf

1、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bone marrow mescenchymal stem cells，BMSCs)是來源于中胚層具有自我更新、多向分化潛能的一類干細(xì)胞，因其具有可自體取材、增殖快、易體外培養(yǎng)、無倫理學(xué)限制等特點，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成為組織工程中理想的種子細(xì)胞。研究表明，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療脊髓損傷、腦血管疾病、顱腦損傷、帕金森病等疾病，是目前最有前景的治療方法之一。然而，受損的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中移植的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞存活率低，因此如何

2、提高骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植存活率極為關(guān)鍵。
　　低聲壓級水平次聲波是指90dB以下的次聲波，其廣泛存在于自然環(huán)境、交通運(yùn)輸、工業(yè)生產(chǎn)、日常生活中。關(guān)于低聲壓次聲的生物學(xué)效應(yīng)已逐漸應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域，越來越多的學(xué)者開始關(guān)注低聲壓次聲對機(jī)體的治療作用，本實驗小組前期實驗已經(jīng)證明，低聲壓次聲在體外作用骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞60min后可明顯地促進(jìn)細(xì)胞增殖，抑制細(xì)胞凋亡，但其具體的相關(guān)機(jī)制尚未見報道。
　　Notch信號通路幾乎涉及所有細(xì)胞

3、的增殖、凋亡和分化活動，是影響細(xì)胞命運(yùn)的一條重要的保守信號通路。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞中存在Notch1-Jagged1通路，說明Notch信號通路對體外培養(yǎng)的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞有調(diào)控作用，而DAPT是一種γ-分泌酶抑制劑，可特異性地阻斷Notch信號通路，本實驗擬通過觀察次聲及DAPT對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的生物學(xué)活性的影響，并進(jìn)一步深入探討Notch信號通路在次聲對BMSCs生物學(xué)活性影響中的作用，從而了解低聲壓次聲促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖的相

4、關(guān)的分子學(xué)機(jī)制，為BMSCs聯(lián)合低聲壓次聲用于移植治療相關(guān)疾病提供一些理論依據(jù)。
　　實驗?zāi)康模?br>　　探討Notch信號通路在低聲壓次聲對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞生物活性影響中的作用。
　　實驗方法：
　　采用全骨髓培養(yǎng)法獲取BMSCs，取第3代對數(shù)生長期的細(xì)胞，分為四組，分別為第1組（抑制劑+無次聲組）、第2組（抑制劑+次聲組）、第3組（無抑制劑+無次聲組）、第4組（無抑制劑+次聲組），按分組要求分別用γ-分泌酶抑制劑

5、DAPT和低聲壓次聲進(jìn)行相應(yīng)處理，利用MTT方法檢測各組中骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的增殖情況，并分別采用RT-PCR及Western bolt檢測Notch1、Jagged1、Hes1 mRNA和蛋白的表達(dá)。
　　統(tǒng)計方法：
　　采用SPSS20.0版軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，計量資料均用((x)±s)表示，運(yùn)用One-way ANOVA方法進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，組間的兩兩比較采用LSD法，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　實驗結(jié)果：

6、
　　1.低聲壓次聲作用后的24 h、48 h、72 h和96 h時，第3組（無抑制劑+無次聲組）的OD值比第1組（抑制劑+無次聲組）較大，第4組（無抑制劑+次聲組）的OD值也大于第2組（抑制劑+次聲組），比較均有統(tǒng)計學(xué)差異(P＜0.05)。另外，低聲壓次聲作用后24 h、48 h和72 h時，第4組的OD值顯著大于第3組的OD值(P＜0.05)。隨著作用時間的延長，四組細(xì)胞的OD值均呈遞增趨勢;在次聲作用后24 h、48 h、7

7、2 h、96 h時，第4組的OD值均大于其它3組(4＞3＞2＞1)。
　　2.通過RT-PCR及Western bolt法檢測Notch信號通路相關(guān)基因及蛋白的表達(dá)，與第3組空白對照組（無抑制劑+無次聲組）相比，BMSCs在僅低聲壓次聲的干預(yù)下Jagged1、Notch1、Hes1蛋白及mRNA表達(dá)顯著增加，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。當(dāng)使用γ-分泌酶抑制劑DAPT抑制Notch信號通路后，Jagged1、Notch1和H

8、es1的蛋白及mRNA表達(dá)均顯著降低，特別是Hes1顯著減少，而當(dāng)抑制Notch信號通路后，低聲壓次聲不能顯著減少或增加Jagged1、Notch1和Hes1蛋白及mRNA的表達(dá)，第1組（抑制劑+無次聲組）和第2組（抑制劑+次聲組）比較無統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05)。
　　實驗結(jié)論：
　　1.低聲壓次聲可促進(jìn)BMSCs的增殖，而當(dāng)γ-分泌酶抑制劑DAPT抑制Notch信號通路后，會抑制低聲壓次聲對BMSCs的增殖作用。