磷酸酶SHP1调控间充质干细胞的分化机理研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yumiaochan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
间充质干细胞(MSCs)作为一种多潜能干细胞,存在于多种组织中,它是成骨细胞和脂肪细胞的共同前体,在向成骨细胞和脂肪细胞分化的过程中存在着稳定的平衡关系。许多疾病的发生与MSCs分化平衡紊乱息息相关,比如肥胖,骨质疏松症和骨硬化病等等。然而,目前调控MSCs成骨和成脂分化的机制仍然不是十分清楚。  SHP1(Src Homology2 domain-containing phosphatase-1)是一种蛋白磷酸酶,是PTP(protein–tyrosine phosphatase)家族中的一员,一般认为SHP1参与调控细胞生长,增殖和分化等过程。最新研究表明,SHP1在胚胎干细胞和神经前体细胞分化调控中,发挥极其重要的作用。我们的最新研究发现,SHP1的表达量会伴随WT MSCs的成骨分化上调,而在成脂分化过程中则被下调。此外,我们还发现,SHP1磷酸酶活性显著减弱的viable motheaten(mev/mev)小鼠会自发形成骨质疏松症,在体外成脂成骨分化的实验中,mev/mev MSCs显示出更强的成脂分化能力,成骨分化能力显著减弱。使用shRNA敲低SHP1表达的MSC,体现较弱的成骨分化能力和更强的成脂分化潜能,过表达SHP1的MSCs则体现相反的分化潜能。我们将带有WT MSCs和mev/mev MSCs的HA/TCP植入裸鼠,发现 mev/mev MSCs成骨明显少于WT MSCs。这些发现提示了SHP1在骨代谢中发挥着不可忽视的重要作用。  为了阐明SHP1在MSCs分化中的调控机制,我们检测了一系列转录因子的表达。研究发现,在成骨分化过程中,mev/mev MSCs的Runt-related transcription factor2(Runx2),骨桥蛋白(osteopontin,OPN),骨钙蛋白(Osteocalcin,OCN)和胶原蛋白Iα(collagen1α,Col1α)的mRNA的转录水平显著下调;而在成脂分化过程中,mev/mev MSCs的CCAAT/enhancer-binding proteinsα(C/EBPα),脂肪酸结合蛋4(Fatty acid binding protein4,FABP4)和脂肪连接蛋白(Adiponectin) mRNA的转录水平显著上调。后续实验结果表明,在mev/mev MSCs中,Runx2,C/EBPα和PPARγ等的蛋白表达水平也出现相应的变化。  已有研究表明,Wnt/β-catenin和BMP信号调控这些转录因子的表达。我们的研究结果表明,SHP1能够增强Wnt/β-catenin信号,而对BMP信号几乎没有影响。免疫共沉淀实验结果证实,SHP1与GSK3β结合后,通过GSK3βpY216位点的去磷酸化作用,抑制了GSK3β的活性,β-catenin得到累积并入核,上调成骨分化相关转录因子的表达。反之,SHP1的缺失,则会增强GSK3β对β-catenin的磷酸化降解作用,降低MSCs成骨分化能力。  为了验证SHP1对于体内MSCs成骨成脂分化调控的重要作用,我们通过杂交SHP1fl/fl小鼠和Dermo1-cre小鼠,构建了SHP1fl/flDermo1-cre小鼠(Dermo-cre只在间充质细胞中表达)。我们发现,SHP1fl/flDermo1-cre小鼠的牙齿更短,股骨的骨小梁减少,体脂比增加,性腺脂肪增多,体现明显的骨骼发育障碍和相对过度的脂肪发育。  综上所述,我们的研究揭示了SHP1通过调控Wnt/β-catenin信号来维持MSCs的成骨成脂分化稳态,确保机体骨骼和脂肪组织的正常发育和功能的实现。
其他文献
本文对α-烯烃的应用及生产工艺进行了阐述。国外生产方法主要是乙烯齐聚法,国内主要是石蜡裂解法。由于我国的石蜡资源丰富,并且石蜡裂解制α-烯烃生产成本低,在价格上与乙烯齐
本论文主要研究了湿法磷酸副产氟硅酸(H_2SiF_6)中的氟和硅资源的高效综合利用的新方法。首先,以磷酸副产氟硅酸为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,氨水为碱源,通过不同的水浴加热时间和水浴加热温度来合成含钛硅基介孔分子筛。然后对合成的介孔分子筛后的含氟滤液进行回收,在一定的条件下,通过依次加入硫酸钠(Na_2SO_4)和(Al_2(SO_4)_3)合成高分子比的冰晶石。通过不同的表
  目的 通过临床治疗因鼻部注射填充物美容后皮肤软组织破溃、糜烂、坏死或局部窦道形成,探讨该类并发症常见或特殊发病机制及防治措施方法 50例因鼻部注射美容后术区皮肤
李斯特菌是一类重要的食源性病原微生物,可引起人类和动物的败血症、流产、脑膜炎和胃肠炎等临床症状,死亡率可达30%。老人、儿童和免疫力低下人群最易感。李斯特菌属有六个菌种
气流床气化炉内多相反应流动规律和气化系统的过程模拟是气化炉和气化装置设计的基础。本文对气流床气化炉内的单相流动、多相流动和湍流反应流动规律进行了实验研究和数值模
水煤浆技术是20世纪70年代在国外迅速发展起来的一种新型煤基流体燃料,具有原料储量丰富、环境友好、经济高效的优点,成为解决能源危机与环境问题的新型技术。为便于其运输、
  随着注射美容的发展,联合应用越来越多。目前透明质酸填充剂和肉毒毒素联用,已经成为临床上常用的注射美容方法,现已经应用于治疗如眉间纹、鱼尾纹、额纹、鼻唇沟、口周细纹
会议