野生型Smad3基因促进大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的实验研究

摘要

目的探讨野生型Smad3基因对大鼠骨髓间充质干细胞(MSC)增殖和成骨分化的影响以及作用机理.方法脂质体介导稳定转染Smad3和Smad3△C,间接免疫荧光试验鉴定;采用噻唑蓝(MTT)检测Smad3转染对MSC增殖的影响;采用逆转录聚合酶链反应检测转染细胞中ALP和核心结合因子(cbfa1)mRNA的表达,用对硝基苯磷酸盐(PNP)法检测细胞ALP活性,用茜素红染色法检测细胞矿化能力,观察Smad3对MSC成骨分化的影响;用PD98059选择性阻断非细胞外信号调节激酶(ERK)通路,观察ERK通路在Smad3调节MSC成骨分化中的作用.结果稳定转染Smad3和Smad3△C的细胞中c-Myc抗原阳性表达;Smad3-MSC增殖缓慢,细胞群体倍增时间延长,没有明显的对数生长期;Smad3-MSC中ALP和cbfa1 mRNA的表达水平、ALP活性以及矿化能力明显高于Smad3△C-MSC与V-MSC;加入PD98059后,Smad3-MSC中ALP活性以及矿化能力有所减低,但与未加入PD98059组相比,差异无显著意义(P>0.05).结论野生型Smad3基因抑制MSC的增殖,并通过非ERK通路促进MSC向成骨分化和成熟,是促进骨形成的重要成分.