信号蛋白3A对成肌细胞功能的影响及其转录调控机制

摘要

目的探讨信号蛋白3A(Sema3A)对成肌细胞功能的影响及其转录调控机制。方法以1.0、0.1、0.01μg/ml重组Sema3A蛋白作用成肌细胞,并设置对照组,采用动态活细胞成像及划痕实验检测细胞的增殖与迁移能力,RT-qPCR检测成肌分化因子的表达。对1.0μg/ml重组Sema3A蛋白干预的成肌细胞及对照组细胞进行转录组测序,筛选差异表达基因并进行GO富集分析,对部分差异表达基因通过RT-qPCR进行转录水平验证。结果IncuCyte细胞成像计数显示,Sema3A可促进成肌细胞增殖,其中1.0μg/ml Sema3A组细胞计数较对照组升高17.36%(P<0.001)。划痕实验结果显示,Sema3A可使成肌细胞迁移能力明显增强,其中1.0μg/ml Sema3A组细胞划痕愈合率较对照组升高69.66%(P<0.001)。RT-qRCR检测结果显示,Sema3A可上调部分成肌分化基因的表达,其中1.0μg/ml Sema3A可使Myf5、MyoG基因表达分别升高37.47%±11.67%(P<0.01)、26.57%±11.31%(P<0.05)。生物信息学分析显示,Sema3A可上调成肌细胞转录组中的肌细胞与肌纤维发育、细胞与解剖结构成熟及成骨发育等相关功能通路,下调脂蛋白代谢与乳糜微粒等相关功能通路;RT-qPCR验证了富集通路中的部分差异表达基因,其中Prox1、Myh11表达分别升高22.48%±14.42%(P<0.05)、21.42%±5.81%(P<0.01),LipC、ApoC2表达分别降低23.08%±15.38%(P<0.05)、55.97%±26.51%(P<0.05)。结论外源性Sema3A蛋白可上调成肌细胞分化相关基因Myf5、MyoG的表达,且可能通过对骨骼肌发育、成熟与脂蛋白代谢等相关基因进行转录调控而促进成肌细胞的增殖、迁移。