hdac抑制剂诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化及机制的研究

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1、浙江大学硕士学位论文HDAC抑制剂诱导骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化及机制的研究姓名：黄艳丹申请学位级别：硕士专业：细胞生物学指导教师：邵健忠20070615浙江大学硕士学位论文摘要在软骨组织工程中，由于成熟的软骨细胞的自我修复和自我更新能力有限，难以满足组织构建需要，因此如何获得足够数量的软骨细胞是亟待解决的问题之一．骨髓问充质干细胞(MSCs)具有良好的向成骨和软骨等间质组织分化的能力。它不仅能够向多种细胞分化，而且在组织内含量丰富，在体外增殖并维持非分化状态以及易于分离、培养、扩增等特点都使其成为软骨组织工程有效的细胞来源。丙戊酸(VPA)

2、作为一种典型的组蛋白酶抑制剂，己显示其在MSCs向肝细胞、神经细胞、成骨细胞等方面分化的诱导能力，但向软骨细胞方向分化的诱导还未见报道。本文通过简化诱导体系，成功利用lJVPA将单层培养的第--彻SCs诱导成软骨样细胞。在细胞水平、蛋白水平以及基因水平上的检测结果表明，WSCs经合适浓度合适时间的VPA诱导后，快速分化成比较均一的、具椭圆形和多角形细胞形态的、能分泌特有细胞基质II型胶原和蛋白多糖的软骨样细胞，显示了VPA在诱导软骨细胞分化方面良好的诱导潜力。本研究还比较了VPA和碱性成纤维生长因子(FGF-2)在诱导MSCs向软骨细胞分化方面的

3、效果和效率的差异。通过细胞形态、分泌蛋白染色检测以及基因表达分析，发现皿AC抑制剂VPA和FGF-2在对软骨细胞的诱导效果类似，而两者联合诱导则明显降低诱导效率，还促使部分细胞凋亡。结果表明VPA可能在软骨分化过程中起到类似于生长因子FGF-2的作用，也有可能是通过抑制组蛋白去乙酰化酶活性改变染色体结构暴露FGF-2等转录因子结合位点开启相关基因的转录表达，从而促进软骨细胞的分化。对于细胞周期的检测发现诱导6天的软骨样细胞74％被阻滞在GO-G1期，基因表达显示II型胶原破NA含量达到高水平，说明细胞停止增殖，而处于活跃的分化状态．本研究揭示了V

4、IA作为单一诱导剂在体外诱导MSQ向软骨细胞分化的巨大潜力，不仅为软骨细胞的诱导培养研究提供了新思路，还建立了一个简便经济的单层培养诱导体系，为组织工程软骨细胞的再生提供有效的，可靠的、丰富的自体细胞来源途径。关键词：骨髓问充质干细胞，软骨细胞，组蛋白去乙酰化酶抑制剂，丙戊酸，碱性成纤维生长因子浙江大学硕士学位论文AbstractIncartilagetissueengineering，thetreatmentforcartilagediseasesisprimarilypalliativecauseadultcartilagetissuehas

5、poorcapabilityofself-repairingandregeneration，whichhasledtoeffortstodevelopalternativemeanstosupplysufficientchondrocytes．Bonemarrow-derivedmesenchymalstemcells(MSCs)havebeenshowntodifferentiateintodistinctmesenchymaltissuesincludingboneandcartilage．TheeapacityofMSCstoreplica

6、teundifferentiatedandtodifferentiateintocartilaginoustissuessuggeststhesecellsasanattractivecellsourceforcartilagetissueengineering．Vaproicacid(VPA)。asantypicalhistonedeacetylase(HDAC)inhibitor，hasbeenidentifiedthepotentialofinducingMSCsdifferentiationintohepatocytes，neurocyt

7、esaswellasosteoblasts．However．nonehasbeenreportedaboutrelatedstudiesonchondrocytesdifferentiationtillnow．Hereweshowedthatthestimulationofmurinebonemarrow-derivedMSCswithVaproicacidsodium(vPA)resultedinchondrogenic1ineagedevelopmentunderserum-freeconditions．Detectiononthemerph

8、ous，proteinandgenelevelssuggestedthatMSCsareabletodifferentiateintoh