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目的:验证细胞因子FGF4、HGF启动小鼠骨髓间充质干细胞(mousebonemarrowmesenchymalstemcells,mBM-MSCs)向肝细胞分化是否通过丝裂原活化蛋白激酶(mitogenactivatedproteinkinase,MAPK)细胞信号转导通路。
方法:①采用全骨髓贴壁培养法分离6~8周小鼠骨髓来源的骨髓间充质干细胞.采用反复贴壁筛选法纯化,每3~4天更换新鲜培养液,选取形态均一、生长良好的克隆,用0.25%的胰酶-EDTA消化收集细胞继续进行传代培养。②将培养至第3~7代mBM-MSCs分为五组添加诱导培养液:A.正常对照组;B.细胞因子诱导组;C.p38抑制剂组;D.ERK1/2抑制剂组;E.MSK1抑制剂组。③在p38抑制剂组、ERK1/2抑制剂组和MSK1抑制剂组中分别添加抑制剂SB203580、U0126及H89诱导液处理7天后收集各组细胞,采用实时荧光定量PCR(Real-timeFluorescenceQuantitativePCR,Real-timeFQ-PCR)和蛋白印迹(westernblot)检测肝细胞分化早期特异性指标甲胎蛋白(α-fetoprotein,AFP)和肝细胞核因子-3β(hepatocytenuclearfactor-3β,HNF3β,alternativelycalledFOXα2)的变化,同时,westernblot检测各组中磷酸化p38(phosphorylation-p38,p-p38)、磷酸化ERK1/2(phosphorylation-ERK1/2,p-ERK1/2)和磷酸化MSK1(phosphorylation-MSK1,p-MSK1)的水平验证阻断效果。
结果:①正常对照组,mBMMSCs大部分(80%左右)贴壁伸展,呈纤维样,小部分仍为小圆形,可见放射状排列、形态均一的细胞集落;细胞因子诱导组,细胞开始收缩,并逐步向多边形转化,细胞形态与正常分离培养的小鼠肝实质细胞相似,而与正常对照组未分化的BM-MSCs有明显差异;p38抑制剂组,细胞大小缩小、聚集成团,且分化细胞形态改变的数量明显减少;ERK1/2抑制剂组,细胞缩小成块状,分化细胞形态改变的数量有所减少;MSK1抑制剂组,细胞形态差异较大,狭长且大部分呈现纤维样或小圆形,分化细胞形态改变的数量明显减少。②p38通路抑制剂SB203580和ERK1/2通路抑制剂U0126诱导液处理mBM-MSCs7天后,肝细胞早期表达基因AFP和HNF3β的表达量与细胞因子诱导组相比,均显著降低(P<0.05),且p38抑制剂组中其表达量降低更加明显(P<0.01);另外,p38通路处理组与ERK1/2处理组相比,其表达量也有显著性差异(P<0.05)。蛋白激酶MSK1抑制剂H89诱导液处理7天后,肝细胞早期表达基因AFP和HNF3β的表达量与细胞因子诱导组相比,也显著降低(P<0.01)。③p38通路抑制剂SB203580和ERK1/2通路抑制剂U0126诱导液处理mBM-MSCs7天后,其p-p38和p-ERK1/2的水平与细胞因子诱导组相比,均明显降低;其早期指标AFP和HNF3β的蛋白量与细胞因子诱导组相比,也显著降低。④蛋白激酶MSK1抑制剂H89诱导液处理mBM-MSCs7天后,p-MSK1水平、蛋白AFP和HNF3β的表达量与细胞因子诱导组相比,均明显减小。⑤p38通路抑制剂SB203580和ERK1/2通路抑制剂U0126诱导液处理mBM-MSCs7天后,通路p38和ERK1/2激活的蛋白激酶p-MSK1水平与细胞因子诱导组相比,表达量均明显减少。
结论:细胞因子FGF4、HGF作用BM-MSCs后,明显影响MAPK通路中ERK1/2、p38和蛋白激酶MSK1的表达量,提示细胞因子FGF4、HGF启动BM-MSCs向肝细胞分化中,MAPK是重要的信号通路。