LIF-JAK1-STAT3信号通路延迟人角膜内皮细胞接触抑制作用机制研究

摘要

目的：本研究旨在探究人角膜内皮细胞在改良胚胎干细胞培养基体外培养中能持续增殖并延迟接触抑制的相关机制。
　　方法：通过比较人角膜内皮单层细胞在SHEM，ESCM，ESCM+LIF，ESCM+bFGF和MESCM等不同培养基中培养第7，21，35和42天后5-溴脱氧尿嘧啶核苷染色情况来判断人角膜内皮细胞在不同环境下的增殖能力。并通过qRT-PCR检测和定量分析胚胎干细胞标志物，神经嵴细胞标志物，骨形成蛋白配体和受体以及细胞周期相关基因的表达情况。通过共聚焦荧光染色显微镜等技术观察相关信号通路关键蛋白在细胞不同部位的表达情况，从而明确人角膜内皮细胞延迟接触抑制的相关信号通路机制。
　　结果：人角膜内皮细胞在 SHEM培养基中第21天时5-溴脱氧尿嘧啶核苷染色阴性，而在ESCM+LIF和MESCM中第35天时仍染色阳性。另外，在ESCM中添加白血病抑制因子（LIF，leukemia inhibitory factor）不仅和MESCM一样可以明显增加其中7种胚胎干细胞和神经嵴细胞标志物的表达，还可以明显增加Oct4，Rex1和SSEA4等胚胎干细胞标志物的表达。在ESCM中单独或同时添加LIF和bFGF都不足以激活经典或非经典的BMP信号通路。进一步分析发现磷酸化的STAT3核转位只有在包含LIF的培养基中才存在，提示LIF激活了培养的人角膜内皮细胞中的LIF-JAK1-STAT3信号通路。第35天时通过JAK1和STAT3 siRNA的基因敲减技术处理可以消除人角膜内皮细胞在LIF包含的培养基中阳性的5-溴脱氧尿嘧啶核苷染色和G1/S细胞周期相关基因 p-Rb等的核转位，进一步证实延迟人角膜内皮细胞的接触抑制确实受LIF-JAK1-STAT3信号通路的调控。
　　结论：和SHEM相比，MESCM培养基可以通过延迟人角膜内皮细胞接触抑制的重建促进角膜内皮细胞的体外增殖生长。其中LIF而不是bFGF可以激活LIF-JAK1-STAT3信号通路并通过促进 G1/S细胞周期正向基因的表达，从而达到延迟人角膜内皮细胞接触抑制的作用。

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材料和方法

结果

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参考文献

附图

研究小结

综述: 角膜内皮细胞移植及组织工程学研究进展

主要缩略语英汉对照

附录：攻读博士学位期间发表的论文目录

致谢