模擬微重力抑制間充質(zhì)干細胞增殖及成骨分化機制的研究

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1、模擬微重力抑制間充質(zhì)干細胞增殖及成骨分化機制的研究孟玲玲2015年1月中圖分類號：UDC分類號：模擬微重力抑制間充質(zhì)干細胞增殖及成骨分化機制的研究作者姓名孟玲玲學(xué)院名稱生命學(xué)院指導(dǎo)教師譚信教授答辯委員會主席謝海燕教授申請學(xué)位理學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)生物學(xué)學(xué)位授予單位北京理工大學(xué)論文答辯日期2015年1月SimulatedmicrogravityinhibitstheproliferationandosteogenicdifferentiationofbonemarrowmesenchymalstemcellsCandidateName：MengLinglingSchoolorDepa

2、rtment:SchoolofLifeScienceAdvisor:Prof.TanXinChair,ThesisCommittee：Prof.XieHaiyanDegreeApplied:MasterofScienceMajor：BiologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2015研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是我本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知，文中除特別標注和致謝的地方外，學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北

3、京理工大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的合作者對此研究工作所做的任何貢獻均已在學(xué)位論文中作了明確的說明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要微重力對骨髓間充質(zhì)干細胞增殖和成骨分化的抑制可能是太空飛行過程中骨形成降低的原因之一，其機制可能涉及與細胞生長和分化的信號傳導(dǎo)相關(guān)的細胞粘附性和細胞骨架的變化。本課題以小鼠骨髓間充質(zhì)干細胞（BMSCs）為實驗對象，利用隨機定位儀（RPM）模擬微重力（SMG），研究模擬微重力對骨髓間充質(zhì)干細胞增殖，細胞骨架，細胞核，成骨分化，以及對細胞的粘附，增殖和成骨分化的重要信號分子的表達的影響。實驗

4、內(nèi)容包括：BMSCs生長曲線的測定，免疫熒光染色法研究細胞微管和微絲骨架的變化、細胞核骨架成分LaminA和SUN1的改變、粘著斑蛋白VCL的變化，免疫印跡法檢測增殖相關(guān)重要信號分子ERK、p-ERK、AKT、p-AKT、p85α、p85β的蛋白表達量和活性的變化。免疫熒光染色法和免疫印跡法結(jié)合檢測粘附相關(guān)分子粘著斑激酶FAK蛋白表達量和活性的變化。在SMG和1G條件下用成骨誘導(dǎo)液定向誘導(dǎo)培養(yǎng)小鼠BMSCs，采用茜素紅染色、堿性磷酸酶ALP測定BMSCs向成骨細胞分化的情況，RT-PCR法測定分化相關(guān)基因OC的表達，免疫印跡法檢測分化相關(guān)重要信號分子ERK、p-ERK、AKT

5、、p-AKT、p85β的蛋白表達量和活性的變化實驗結(jié)果顯示，在模擬微重力條件下，骨髓間充質(zhì)干細胞增殖和成骨分化受到抑制；骨髓間充質(zhì)干細胞微絲結(jié)構(gòu)和分布異常；細胞形態(tài)改變；細胞粘附性降低，粘著斑蛋白VCL和黏著斑激酶FAK的表達下降；細胞生長和分化信號分子ERK1/2和AKT的磷酸化水平以及p85β表達下降。上述研究結(jié)果表明，模擬微重力條件下的細胞骨架改變、細胞粘附性降低和細胞增殖以及成骨分化的信號通路相互作用，導(dǎo)致對骨髓間充質(zhì)干細胞增殖和成骨分化的抑制作用。關(guān)鍵詞：模擬微重力；骨髓間充質(zhì)干細胞；小鼠；細胞增殖；成骨分化；信號通路I北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractMic

6、rogravityisknowntoaffectproliferationandosteogenicdifferentiationofmarrowmesenchymalstemcellsthatmaybeacauseofreductionofboneformationduringspaceflight.Themechanismsforthoseeffectsmayinvolvecelladhesionandcytoskeletonchangesthatinterferewithcellgrowthanddifferentiationsignaltransmission.Int

7、hisstudy,mousebonemarrow-derivedmesenchymalstemcells(BMSCs)wereculturedusingrandompositioningmachine(RPM)tosimulatemicrogravity(SMG).TheeffectsofSMGonBMSCsproliferation,cytoskeleton,nucleus,celladhesion,osteogenicdifferentiation,andkeymoleculeexpressions