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:
作者单位邮编
刘玄 西南交通大学医学院 四川 成都 610031 中国 610031
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 610031
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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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