microRENA-9通过Notch-1信号通路促进小鼠骨髓间充质干细胞分化为神经细胞

摘要

背景与目的：骨髓间充质干细胞(marrow mesenchymal stem cells，MSCs)，是一类具有多向分化潜能干细胞。MSCs具有很强的自我更新、多向分化能力，在不同的条件下即可以向中胚层组织分化如骨、心肌细胞，又可以向外胚层组织分化如神经细胞。MSCs取材方便、增殖能力强、分化潜能大、易于工业化制备，因此具有广阔的临床应用前景。MSCs诱导分化为神经细胞，并作为一种治疗手段在相关疾病中应用已成为神经科学领域研究的重要内容。与神经干细胞定向分化神经细胞有所不同，MSCs诱导分化为神经细胞是一种横向的分化方式，其调节机制目前仍不明了，有待进一步研究。
　　 microRNAs是一组非编码小RNA分子，广泛存在于生物界，具有高度保守性，可以在转录、转录后、表观遗传学等水平调控基因组的表达，参与生命过程中一系列重要的进程。其可以靶向多基因通过多条信号通路在MSCs自我更新和诱导分化过程中形成复杂的调控网络。microRNA-9在脑组织中表达较为丰富，其在体内神经干或前体细胞分化发育中起着重要作用，但是microRNA-9对MSCs分化为神经细胞是否也存在促进作用目前尚无相关报道。
　　 Notch信号通路作为一条重要的信号通路可调控干细胞分化增殖，研究发现该通路参与MSCs分化为神经细胞这一进程。MSCs可以向神经细胞方向分化，但是microRNA-9是否在MSCs诱导分化中起作用以及和Notch信号通路是否存在交互作用尚不清楚。
　　 因此，本研究主要探讨microRNA-9在MSCs诱导分化为神经细胞中的作用，并研究microRNA-9和Notch在MSCs诱导分化为神经细胞过程中有无交互作用。
　　 材料和方法：选取BALB/C小鼠为实验对象，雌雄不限，6～8周龄，分离、传代培养MSCs，选取10代以上细胞进行实验。实验分为未感染组、感染组(感染microRNA-9-1-LV组)、阴性对照组(感染FU-RNAi-NC-LV组)等3组。构建microRNA-9-1慢病毒载体并感染小鼠MSCs；β-巯基乙醇诱导小鼠MSCs分化为神经细胞。免疫细胞化学染色和western blot法检测神经元烯醇化酶(NSE)、神经微管结合蛋白(MAP-2)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和Notch-1的表达变化；RT-PCR方法检测MAP-2 mRNA和Notch-1 mRNA的表达变化；MTT法检测细胞的存活率。
　　 结果：
　　 1.microRNA-9-1慢病毒载体可高效感染小鼠MSCs，倒置显微镜下观察MOI值为20，感染4d时感染率最高，感染率可达91.3％±4.2％，MTT提示感染组和阴性对照组细胞存活率无显著变化(P>0.05)。
　　 2.β-巯基乙醇可以诱导MSCs分化神经细胞，感染组诱导效果最佳，NSE、MAP-2的表达率明显的高于其它各组(P<0.05)。
　　 3.感染组Notch-1表达较另外两组低，差异具有统计学意义(P<0.05)。
　　 结论：
　　 1.microRNA-9可以促进MSCs诱导分化为神经细胞。
　　 2.microRNA-9可能通过Notch信号通路促进MSCs诱导分化为神经细胞。