模拟微重力抑制间充质干细胞增殖及成骨分化机制的研究

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1、模拟微重力抑制间充质干细胞增殖及成骨分化机制的研究孟玲玲2015年1月中图分类号：UDC分类号：模拟微重力抑制间充质干细胞增殖及成骨分化机制的研究作者姓名孟玲玲学院名称生命学院指导教师谭信教授答辩委员会主席谢海燕教授申请学位理学硕士学科专业生物学学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月SimulatedmicrogravityinhibitstheproliferationandosteogenicdifferentiationofbonemarrowmesenchymalstemcellsCandidateName：MengLinglingSchoolorDepa

2、rtment:SchoolofLifeScienceAdvisor:Prof.TanXinChair,ThesisCommittee：Prof.XieHaiyanDegreeApplied:MasterofScienceMajor：BiologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北

3、京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要微重力对骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化的抑制可能是太空飞行过程中骨形成降低的原因之一，其机制可能涉及与细胞生长和分化的信号传导相关的细胞粘附性和细胞骨架的变化。本课题以小鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）为实验对象，利用随机定位仪（RPM）模拟微重力（SMG），研究模拟微重力对骨髓间充质干细胞增殖，细胞骨架，细胞核，成骨分化，以及对细胞的粘附，增殖和成骨分化的重要信号分子的表达的影响。实验

4、内容包括：BMSCs生长曲线的测定，免疫荧光染色法研究细胞微管和微丝骨架的变化、细胞核骨架成分LaminA和SUN1的改变、粘着斑蛋白VCL的变化，免疫印迹法检测增殖相关重要信号分子ERK、p-ERK、AKT、p-AKT、p85α、p85β的蛋白表达量和活性的变化。免疫荧光染色法和免疫印迹法结合检测粘附相关分子粘着斑激酶FAK蛋白表达量和活性的变化。在SMG和1G条件下用成骨诱导液定向诱导培养小鼠BMSCs，采用茜素红染色、碱性磷酸酶ALP测定BMSCs向成骨细胞分化的情况，RT-PCR法测定分化相关基因OC的表达，免疫印迹法检测分化相关重要信号分子ERK、p-ERK、AKT

5、、p-AKT、p85β的蛋白表达量和活性的变化实验结果显示，在模拟微重力条件下，骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化受到抑制；骨髓间充质干细胞微丝结构和分布异常；细胞形态改变；细胞粘附性降低，粘着斑蛋白VCL和黏着斑激酶FAK的表达下降；细胞生长和分化信号分子ERK1/2和AKT的磷酸化水平以及p85β表达下降。上述研究结果表明，模拟微重力条件下的细胞骨架改变、细胞粘附性降低和细胞增殖以及成骨分化的信号通路相互作用，导致对骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化的抑制作用。关键词：模拟微重力；骨髓间充质干细胞；小鼠；细胞增殖；成骨分化；信号通路I北京理工大学硕士学位论文AbstractMic

6、rogravityisknowntoaffectproliferationandosteogenicdifferentiationofmarrowmesenchymalstemcellsthatmaybeacauseofreductionofboneformationduringspaceflight.Themechanismsforthoseeffectsmayinvolvecelladhesionandcytoskeletonchangesthatinterferewithcellgrowthanddifferentiationsignaltransmission.Int

7、hisstudy,mousebonemarrow-derivedmesenchymalstemcells(BMSCs)wereculturedusingrandompositioningmachine(RPM)tosimulatemicrogravity(SMG).TheeffectsofSMGonBMSCsproliferation,cytoskeleton,nucleus,celladhesion,osteogenicdifferentiation,andkeymoleculeexpressions