低氧反應通路對骨髓基質干細胞多向分化能力的影響.pdf

1、骨髓基質干細胞具有多向分化潛能，在適當條件下能被激活、動員并向軟骨和成骨方向分化。研究證實，骨髓腔中氧濃度處于4％~7％之間波動。低氧誘導因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α)是介導低氧反應的核心因子。本實驗以Cre/LoxP技術為基礎，分離、純化4~5周齡轉基因小鼠(VHLloxp/loxp、HIF-1αloxp/loxp) 的MSCs，體外用帶Cre腺病毒(Ad-Cre)敲除其VHL和HIF-1α基因(

2、VHL-/-、HIF-1α-/-)，構建不同HIF-1α表達水平的骨髓基質干細胞模型，并用帶GFP腺病毒(Ad-GFP)感染的MSCs作為正常對照組。將VHL、HIF-1α敲除組和對照組分別置于5％和20％氧濃度下干預。上述三組分別在成軟骨和成骨誘導液的作用下，并于相應的時間點(成軟骨誘導液干預第14天和成骨誘導液干預第21天)收集細胞，采用實時定量PCR技術和組織化學方法檢測誘導后MSCs的成軟骨表型(II型膠原，Collagen I

3、I)和成骨表型(骨鈣素，OC和堿性磷酸酶，ALP)表達情況，探討低氧/HIF-α通路對骨髓基質干細胞(MSCs)多向分化能力的影響。研究結果表明，在5％氧濃度條件，VHL基因敲除后，HIF-α表達升高，能促進軟骨細胞表型(Collagen II)和成骨細胞表型(OC和ALP)表達，與20％氧濃度未敲除組相比有統(tǒng)計學差異(P<0.05)。反之，在5％氧濃度條件下，HIF-1α基因敲除后，能抑制軟骨細胞表型(II型膠原)和成骨細胞表型(OC