Smad3选择性调节TGF-β1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 探讨转化生长因子β1(TGF-β1)信号转导通路下游信号分子Smad2、Smad3在TGF-β1促进大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)成骨分化中的作用.方法 采用RT-PCR、Western blot检测TGF-β1促MSCs成骨分化过程中Smad2、Smad3 mRNA和蛋白表达的变化;脂质体介导稳定转染Smad3△C,间接免疫荧光试验鉴定;采用RT-PCR检测转染细胞中碱性磷酸酶(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△C对MSCs成骨分化的影响.结果 在TGF-β1刺激后24 h,MSCs中Smad3的mRNA和蛋白表达量明显减少(P＜0.01),而整个刺激过程中,Smad2的mRNA和蛋白表达量无明显变化(P＞0.05);稳定转染细胞中c-Myc抗原阳性表达;受TGF-β1刺激后,MSCs和V-MSCs(空载体转染组)中ALP、cbfa1 mRNA的表达水平、矿化能力明显高于Smad3△C-MSCs;随TGF-β1刺激时间延长,Smad3△C-MSCs中ALP活性增加缓慢,仅于48 h有明显增加(P＜0.05),但与同时段MSCs和V-MSCs中ALP活性相比,差异有极显著性意义(P＜0.01).结论 TGF-β1促进MSCs成骨分化这一生物学效应的输出受Smad3特异性和选择性的调节.