文章摘要
纳米形貌诱导干细胞成骨分化的相关信号通路
Nano-topography induce signaling pathways involved in stem cell osteoblasticdifferentiation
投稿时间:2019-03-19  修订日期:2019-03-22
DOI:
中文关键词: 骨髓间充质干细胞  纳米形貌  信号通路
英文关键词: BMSC  Nano-topography  Signaling Pathways
基金项目:
作者单位E-mail
刘玄 西南交通大学医学院 四川 成都 610031 中国 liuxuanedu2011@126.com 
侯汶青 西南交通大学医学院 四川 成都 610031 中国  
付洪 西南交通大学医学院 四川 成都 610031 中国  
谢博文 西南交通大学医学院 四川 成都 610031 中国  
李古兵 西南交通大学医学院 四川 成都 610031 中国  
郭泰林△ 西南交通大学医学院 四川 成都 610031 中国 tlguo@home.swjtu.edu.cn 
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中文摘要:
      目的:探究纳米形貌诱导间充质干细胞(BMSC)分化中的作用以及相关分子机制。方法:利用阳极氧化法制备二氧化钛纳米管形貌,使用qRT-PCR技术,RNA-seq技术,分析接种在纳米形貌表面的间充质干细胞的基因表达情况。并筛选对成骨相关的信号通路中的成员,观察他们基因上调或下调情况。结果:在钛金属表面构建出了纳米形貌,利用实时定量PCR确定了成骨相关的基因:碱性磷酸酶(ALP),骨桥蛋白(OPN)和骨钙素(OCN)相比没有纳米形貌的钛片上培养的细胞均发生上调。通过对这些基因相关的成骨信号通路进行转录组数据分析(筛选基因P<0.05),发现在BMP2信号通路中的相关蛋白基因表达没有太大变化,同时Notch以及Wnt非经典信号通路中相关蛋白基因发生较为明显变化。结论:通过分析间充质干细胞成骨分化相关基因,以及转录组数据分析表明在纳米形貌诱导BMSC分化过程中,相对于平坦的表面,纳米形貌启动了Notch以及非经典的Wnt信号通路,因此表现出更加优良的促成骨分化的效果。
英文摘要:
      ABSTRACT Objective: To investigate the role and molecular mechanism of nano-topography induced BMSC osteoblastic differentiation. Methods: The nanotopography of the titanium surface was prepared by anodization. qRT-PCR been used analyzed osteoblastic related gene expression. RNA sequencing obtained transcriptome data and screened the results(p<0.05). Changes of gene expression in the osteoblastic -related signaling pathway were observed. Results: Nano-topography was constructed on the surface of titanium. Osteoblastic-related genes (alkaline phosphatase (ALP), osteopontin (OPN) and osteocalcin (OCN)) were up-regulated (vs. cells on flat Ti) by real-time quantitative PCR. By analyzing the RNA sequencing data of these gene-related osteoblastic signaling pathways, it was found that the related protein genes in Notch and Wnt non-canonical signaling pathways changed significantly. Conclusion: By analyzing the genes related to osteoblastic differentiation of BMSC and RNA sequencing data, it is shown that in the process of Nano-topography-induced BMSC differentiation, Nano-topography up-regulated Notch and non-canonical Wnt signaling pathways compare with the flat surface. Therefore, it exhibits a more excellent effect of promoting bone differentiation.
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