成骨诱导因子Nell-1及Noggin短发卡RNA联合转染脂肪间充质干细胞的促成骨分化能力

摘要

背景:Nell-1在诱导成骨分化和新骨形成中的作用已有报道,但试图通过双基因联合转染起协同成骨作用的研究很少。目的:体外环境下抑制细胞中Noggin基因的同时上调Nell-1基因,观察其对脂肪间充质干细胞成骨分化能力的影响。方法:取健康成年大鼠脂肪组织获取脂肪间充质干细胞。将细胞分为3组,对照组转染空载体病毒Lv-EGFP(增强型绿色荧光蛋白),Nell-1组单纯转染Lv-Nell-1,Nell-1+Noggin shRNA组同时转染Lv-Nell-1和Lv-Noggin shRNA。转染后3,7,14 d,应用实时荧光定量PCR检测Nell-1及成骨相关标志物(Col-Ⅰ、ALP、OCN)的表达,转染后14 d行茜素红染色。结果与结论:①转染后3 d,对照组Nell-1 mRNA相对表达量与Nell-1组比较,差异无显著性意义(P>0.05)。与Nell-1+Noggin shRNA组比较,对照组和Nell-1组Nell-1 mRNA表达量偏低,差异均有显著性意义(P<0.05)。转染后7,14 d,Nell-1+Noggin shRNA组Nell-1 mRNA相对表达量仍高于对照组和Nell-1组,且Nell-1组高于对照组,两两比较差异均有显著性意义(P<0.05);②转染后3,7,14 d,Nell-1+Noggin shRNA组各成骨基因mRNA相对表达量均显著高于对照组和Nell-1组,且Nell-1组高于对照组,组间比较差异有显著性意义(P<0.05);③转染后14 d,Nell-1+Noggin shRNA组呈现较多细胞聚集形成的结节,Nell-1组钙结节数量少于Nell-1+Noggin shRNA组,对照组未见明显被染色的钙结节;④实验结果表明,Nell-1基因可以促进大鼠脂肪间充质干细胞成骨分化,而干扰Noggin基因会上调Nell-1基因的表达,形成显著的协同成骨分化作用。