DNA微阵矩分析人软骨细胞体外老化过程中基因表达水平的变化

摘要

目的研究成人软骨细胞体外单层培养老化过程中基因表达水平的变化,初步探索人软骨细胞老化发生的可能机制.方法取体外培养的第1代(P1)至第4代(P4)人肋软骨细胞,观察细胞增殖率,阿利新兰(Alcian blue)法定量检测硫酸软骨素蛋白聚糖聚集体(aggrecan)中糖胺多糖(GAGs)含量,RT-PCR分析Ⅰ、Ⅱ型胶原及aggrecan基因表达量,以观察人软骨细胞体外老化过程.并采用DNA微阵矩技术对P1及P4软骨细胞表达差异的基因进行比较分析,P1及P4人肋软骨细胞基因表达水平差异≥2倍时,被认为差异具有显著性.结果P4软骨细胞从细胞增殖率,细胞中GAGs含量,Ⅱ型胶原及aggrecan基因表达量分析均明显低于P1软骨细胞(P＜0.01).在1000点的含有原癌基因、抑癌基因、细胞凋亡、应激反应蛋白基因和免疫相关基因的芯片分析中,P1及P4间存在差异的基因共36个,其中在P4中下调的基因11个,主要为细胞外基质、生长因子转录因子等,而在P4中上升的基因共25个主要为蛋白酶类、炎症因子及凋亡相关基因等.结论P4软骨细胞呈现老化特征.通过DNA微阵矩技术发现P4老化细胞中基质合成相关基因表达下降,而降解酶类基因表达上升,致细胞外基质减少;且细胞增殖有关基因表达的减少及凋亡因子的增加,老化细胞增殖率下降.