TRAF6调控c-kit+心脏干细胞分化机制的研究

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目的血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)能够促进内源性心脏干细胞(cardiac stem cells,CSCs)向心肌样细胞分化。肿瘤坏死因子受体相关因子6(tumor necrosis actor-associated factor6,TRAF6)是一个泛素连接酶,能够促进P38和JNK介导的非Smad依赖性TGF-β信号通路的激活。然而,其具体的激活机制尚不清楚。本研究拟探讨TGF-β/TRAF6是否在c-kit+CSCs分化过程发挥作用,并对其可能的机制进行初步探索。方法通过植块培养和流式分选从新生SD大鼠的心肌组织内分离出c-kit阳性的心脏干细胞群,通过细胞表面标记物进行鉴定。TGF-βⅠ受体抑制剂(SB431542)用来抑制SMAD2/3蛋白的磷酸化,靶向性敲除TRAF6的小干扰RNA(siRNA)用以研究TGF-β信号通路中TRAF6的功能,作用于靶标基因3′-UTR区的TRAF6siRNA“救援实验”能够避免siRNA的脱靶现象。构建TRAF6显性负性突变体(TRAF6 dominant-negative,TRAF6-DN)并转染传代c-kit+CSCs。腺病毒介导的转染用来过表达或沉默TRAF6,用TRAF6-siRNA或Ad-TRAF6处理细胞后,检测心肌特异性蛋白和Wnt信号通路蛋白;免疫共沉淀检测TRAF6和TGF-β受体的相互作用、TRAF6的泛素化水平;Western免疫印迹法检测Wnt3a、Wnt5a、Cx-43和cTnT蛋白水平的表达变化。结果流式分选出的c-kit+CSCs未检测到CD34+、CD45+和CD133+的阳性表达。AngⅡ呈时间依赖性的促进c-kit+CSCs内P38和JNK的磷酸化,并且这一作用不能被SB431542所抑制。TRAF6-siRNA干扰c-kit+CSCs中AngⅡ介导的P38和JNK磷酸化激活。“救援实验”中重组的TRAF6 cDNA转导入TRAF6沉默的c-kit+CSCs后,能够恢复AngⅡ对TAK1、JNK和P38的磷酸化激活作用。AngⅡ处理c-kit+CSCs 30分钟后,进行泛素蛋白免疫共沉淀,可以观察到TRAF6多聚泛素化程度显著增加。TRAF6沉默增加Wnt3a蛋白表达,而TRAF6过表达降低Wnt3a蛋白表达,促进AngⅡ介导的心肌特异性蛋白cTnT和Cx-43表达增加。结论TRAF6能够介导AngⅡ激活的非经典TGF-β信号通路参与c-kit+CSCs的分化进程,机制可能是通过TRAF6的Lys63多聚泛素化和对下游TAK1、P38和JNK蛋白的磷酸化激活来实现的。
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