p44/p42激酶磷酸化在丹参注射液定向诱导成肌细胞分化为神经元样细胞过程中的作用

背景:睫状神经因子通过细胞表面的受体可以使成肌细胞去分化而转变为多能性干细胞,而p44/p42激酶可以进一步激活睫状神经因子下游基因的表达,与细胞去分化密切相关.目的:观察丹参注射液诱导成肌细胞分化成神经元的细胞模型中p42/p44激酶磷酸化的情况.设计、时间及地点:细胞分子水平实验,于2008-03/06在辽宁医学院附属第二医院口腔科学实验室完成.材料:清洁级新生1周SD大鼠1只,由辽宁医学院实验动物中心提供.丹参注射液为四川三精升和制药有限公司产品,批号080717.主要成分为丹参.睫状神经营养因子为Sigma产品.方法:体外分离培养大鼠成肌细胞,传至第5代接种于6孔板内,诱导组使用50μg/L睫状神经因子预诱导72 h,再更换含复方丹参注射液的无血清DMEM培养基诱导10 h;对照组使用不含复方丹参注射液的无血清DMEM培养基处理.取诱导后的成肌细胞,加入p44/p42激酶抑制剂PD98059进行干预处理.主要观察指标:western blotting法检测诱导后成肌细胞蛋白标记物MyoD,Myf5的表达,神经元蛋白标记物酪氨酸羟化酶、神经丝的表达,以及p44/p42激酶在成肌细胞蛋白标记物下调过程中的作用.结果:与未诱导的对照组比较,培养的成肌细胞经睫状神经因子预诱导、再加入丹参注射液诱导的过程中,成肌细胞蛋白标记物MyoD,Myf5的表达均明显下调;而诱导后期神经元特异蛋白标记物酪氨酸羟化酶、神经丝的表达增高.丹参诱导后成肌细胞p44/p42激酶发生磷酸化,同时MyoD和Myf5的表达量下调:在p44/p42激酶抑制剂PD98059存在情况下,p44/p42激酶磷酸化及MyoD,Myf5表达量下调均被抑制.结论:经睫状神经因子预诱导后逐渐去分化的成肌细胞,在丹参注射液的诱导下能够成功分化为表达神经元特异蛋白标记物的神经元样细胞,p44/p42激酶通过磷酸化参与了成肌细胞的再分化过程.     

电针经微小核糖核酸-133a和沉默交配型信息调节2同源基因1促进废用性肌萎缩恢复的实验研究

目的 探讨微小核糖核酸-133a（miR-133a）和沉默交配型信息调节2同源基因1（SIRT1）在电针促进废用性肌萎缩恢复中的作用。 方法 将C57BL/6小鼠30只按随机数字表法随机分为正常组、实验对照组、实验组,每组10只小鼠,将实验对照组和实验组小鼠进行尾悬吊构建废用性肌萎缩模型,实验组在尾悬吊的同时进行电针刺激,刺激穴位为阳陵泉和足三里,每日刺激1次,每次15 min,连续治疗14 d。正常组和实验对照组则常规饲养,不进行任何干预。3组大鼠均于实验组干预14 d后统一取材,测定比目鱼肌、腓肠肌的湿重比和横截面积,采用透射电镜观察其骨骼肌和线粒体结构,Western Blot检测沉默交配型信息调节2同源基因1(SIRT1)、过氧化物酶体增殖物激活受体C辅激活因子1a(PGC-1a)、尼克酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)、腺苷酸活化蛋白激酶α(AMPK-a)以及磷酸化-AMPK-a(P-AMPK-a)蛋白的表达,实时荧光聚合酶链式反应（RT-PCR）检测肌肉萎缩F盒蛋白（Atrogin-1）、肌肉特异性环指蛋白1（MuRF1）、微小核糖核酸-133a（miR-133a）、SIRT1、配对盒基因（Pax7）、生肌调节因子(MyoD)和肌细胞生成素(MyoG)基因的表达,试剂盒检测尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）的浓度和NAD+/还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 （NADH）。 结果 干预14 d后,与实验对照组比较,实验组比目鱼肌的湿重和横截面积分别增加了21.03%、30.25%(P<0.05),腓肠肌的湿重和横截面积与实验对照组比较,分别增加了5.24%、16.96%(P<0.05)。实验组Atrogin-1、MuRF1、SIRT1、PGC-1a、NAMPT、P-AMPK-a/AMPK-a的表达和NAD+浓度、NAD+/NADH均显著低于实验对照组(P<0.05),而实验组miR-133a的表达则较实验对照组干预14 d后增加了163.3%（P<0.05）。干预14 d后,与细胞增殖相关的Pax7、MyoD基因在实验对照组中表达的显著上调,与正常组和实验组比较,差异均有统计学意义（P<0.05）;实验组与细胞分化相关的MyoG基因则呈高表达状态,与正常组和实验对照组比较,差异均有统计学意义（P<0.05）。 结论 SIRT1相关通路属于机体反射性保护机制之一,参与介导骨骼肌的自然恢复;电针刺激经miR-133a/SIRT1增强成肌细胞分化,改善线粒体能量代谢,从而促进废用性肌萎缩的恢复。     

经皮电刺激大鼠骨骼肌失神经肌萎缩时成肌调节因子基因的表达

背景:在去神经早期大鼠骨髂肌成肌调节因子(MyoD)表达明显上调,有明显延缓骨骼肌肌萎缩的作用.临床实验证实电刺激是治疗失神经肌萎缩的有效方法.尚未有实验证实电刺激对失神经肌萎缩MyoD表达的影响.目的:验证电刺激对大鼠骨骼肌MyoD基因表达的影响.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2008-07/11在山西医科大学动物实验中心完成.材料:健康的SD大鼠36只,雌雄不限.随机分成3组,即空白对照组、去神经组、电刺激组,每组12只.方法:空白对照组不做任何处理;去神经组和电刺激组大鼠制作右侧坐骨神经离断,腓肠肌失神经支配模型.用电刺激对电刺激组进行刺激,1次/d,30 min/次.分别于去神经第2,7,14,28天,处死大鼠,取小腿的腓肠肌肉标本.主要观察指标:用反转录聚合酶链式反应技术检测MyoD mRNA的表达变化,免疫组织化学检测MyoD蛋白表达的变化.结果:在去神经支配后第2,7,14,28天,去神经组和电刺激组标本中MyoDmRNA和蛋白含量表达上调,与空白对照组比较差异有显著性意义(P＜0.05),电刺激组表达高于去神经组(P＜0.05).结论:通过电刺激可以上调大鼠腓肠肌失神经模型MyoD的表达,说明电刺激是延缓骨骼失神经肌萎缩的有效方法.     

Micro-dystrophin基因修饰的骨髓间充质干细胞移植治疗后mdx鼠MyoD和devMHC的变化

目的观察经人微小抗肌萎缩蛋白(Micro-dystrophin)基因修饰的骨髓间充质干细胞(mMSCs)移植治疗的mdx小鼠成肌调节因子(MRFs)的表达。方法采用脂质体介导Micro-dystrophin基因转染mdx小鼠的mMSCs通过尾静脉注射转染外源基因的mMSCs移植治疗mdx鼠,在移植后4周、8周、12周、16周分别应用免疫荧光、逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)、Western blot三种方法检测腓肠肌内MRFs肌分化因子(MyoD)和发育肌球蛋白重链(devMHC)的表达。结果免疫荧光结果显示对照组腓肠肌有少许MyoD表达,阳性率为(5.2±0.31)%,移植后4周组为(8.4±0.52)%,移植12周组为(19.8±1.63)%,移植16周组为(15.4±1.37)%。对照组腓肠肌可见少量devMHC表达,阳性率为(1.1±0.18)%,移植后4周组为(7.4±1.33)%,移植12周组为(15.8±2.95)%,移植16周组为(21.9±3.62)%。移植后各组MyoD及devMHC阳性率较对照组升高(P0.05),移植后一组与前一组比较差异有统计学意义(P0.05)。RT-PCR检测MyoD和devMHC的mRNA表达,Western blot检测MyoD和devMHC蛋白表达,移植后8周组MyoD表达灰度比值较对照组增高(P0.05),12周时最高,16周组较12周组下降;移植后8周组devMHC表达较对照组及4周组增加(P0.05);12周组较8周组升高(P0.05);16周组较12周组升高,但差异无统计学意义(P0.05)。结论以Micro-dystrophin基因修饰的MSC移植治疗mdx鼠可能通过激活MRFs的序列表达而促进成肌分化。     

探讨生肌调节因子和连接蛋白43基因在大鼠成纤维细胞中的表达

目的 通过观察转染生肌调节因子（myoblast determination，MyoD）基因和连接蛋白43（Connexin）基因的大鼠真皮成纤维细胞（demml fibroblast，DFs）生物学功能的变化，探讨Myo和Cx43基因转染DFs细胞的意义。方法采用Gateway技术，构建真核质粒表达载体，利用慢病毒（LV）表达系统，将大鼠MyoD cDNA和Cx43 cDNA转入大鼠成纤维细胞中，经Blasticidin筛选培养，通过RT-PCR，Western blot及膜片钳技术等方法检测MyoD及Cx43 mRNA及蛋白表达，并检测离子电流变化，通过显微镜观察转染后生长情况，免疫组织化学检测肌动蛋白和结蛋白的表达。结果RT-PCR，Westem blot检测出MyoD及Cx43的mRNA及相应蛋白表达，膜片钳检测到转染后钙离子电流，显微镜观察到基因转染筛选后，培养1周细胞的融合现象，并有多核肌管形成。免疫组织化学检测可见其下游蛋白Desmin及α-actin呈现阳性表达。结论MyoD和Cx43基因转染使DFs分化为成肌细胞，为进一步研究基因治疗心力衰竭奠定基础。     

核转录因子κB信号通路在应力调控成肌细胞分化中的作用

背景:NF-κB信号通路在细胞生长分化、炎症反应、肿瘤生长等过程中发挥重要的调节作用,也参与成肌细胞分化的调控。目的:分析NF-κB信号通路在应力介导的C2C12成肌细胞分化中的作用及其作用机制。方法:成功构建大鼠C2C12成肌细胞体外培养-力学刺激模型,采用多通道细胞牵张应力加载系统,以0.5Hz的加载频率和10%的细胞拉伸变形幅度对细胞进行拉伸培养2,6,12,24h。结果与结论:①C2C12成肌细胞在周期性机械拉伸力作用下,NF-κB信号通路被激活。当细胞受到应力刺激6h后,胞核NF-κBp65亚基蛋白表达水平开始增强,24h内NF-κBp65亚基蛋白表达水平达到峰值。加力12,24h组与未加力对照组之间差异有显著性意义(P<0.05)。②IκBα蛋白表达水平在加力6h后表达显著下降,24h内IκBα蛋白表达水平减弱达到最低。加力12,24h组与未加力对照组之间差异有显著性意义(P<0.05)。③周期性张应力促进C2C12成肌细胞分化过程中Myogenin的表达,加入NF-κB信号通路特异性抑制剂吡咯烷二硫氨基甲酸(20μmol/L)后再加力,Myogenin的表达明显降低。以上结果提示:①NF-κB信号通路可能参与应力介导的C2C12成肌细胞分化的调控过程。②当细胞受到应力刺激时,胞质IκBα发生磷酸化并降解。③NF-κB信号通路在应力介导的C2C12成肌细胞分化过程中发挥重要作用,但不是这一调控过程的惟一通路。     

推拿对失神经肌萎缩大鼠肌特异性microRNA和肌卫星细胞增殖分化相关因子的影响

目的 探讨推拿对失神经骨骼肌萎缩的延缓效应及其可能机制。方法 42只雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为假手术组(n = 6)、模型组(n = 18)和推拿组(n = 18)。假手术组游离右侧胫神经,模型组和推拿组游离并切除右侧胫神经约1 cm。术后第2天起,推拿组在损伤局部行推拿干预,假手术组和模型组仅固定不干预。模型组和推拿组分别于术后14 d、21 d、28 d各处死6只大鼠,假手术组术后28 d处死,取术侧腓肠肌测定湿重比,HE染色观察腓肠肌细胞直径和面积,逆转录实时定量聚合酶链反应检测各时间点配对盒转录因子(Pax7)、成肌分化抗原(MyoD)和肌细胞生成素(MyoG)表达,以及21 d时microRNA-1、microRNA-133a、microRNA-206的表达。结果 与假手术组相比,模型组和推拿组各时间点腓肠肌湿重比、肌细胞直径、肌细胞面积(除14 d推拿组)均下降(P < 0.05);与模型组相比,推拿组各时间点腓肠肌湿重比、肌细胞直径、肌细胞面积均升高( P < 0.05)。与假手术组相比,模型组14 d时Pax7表达升高( P < 0.05)、28 d时表达降低( P < 0.05),推拿组各时间点(除28 d) Pax7表达明显升高( P < 0.05);与模型组相比,推拿组各时间点Pax7表达升高( P < 0.05)。与假手术组相比,模型组和推拿组各时间点MyoD、MyoG表达均升高( P < 0.05);与模型组相比,推拿组各时间点MyoD、MyoG (除14 d)表达均升高( P < 0.05)。21 d时,与假手术组相比,模型组和推拿组microRNA-1和microRNA-133a表达明显下降( P < 0.05),microRNA-206表达明显升高( P < 0.05);与模型组相比,推拿组microRNA-1、microRNA-133a和microRNA-206表达升高( P < 0.05)。 结论 推拿可能通过上调肌特异性microRNA的表达,促进Pax7/MyoD/MyoG通路转录,从而促进肌卫星细胞增殖分化,延缓失神经肌萎缩。     

MYo Cx43基因转染大鼠成纤维细胞产生电偶联能力细胞实验研究

目的 通过观察转染生肌调节因子(myoblast determination,MyoD)基因和连接蛋白43(Connexin)基因的大鼠真皮成纤维细胞(dermal fibroblast,DFs)生物学功能的变化,探讨Myo和Cx43基因转染DFs细胞在治疗心律失常中意义.方法采用Gateway技术,构建真核质粒表达载体,利用慢病毒(LV)表达系统,将大鼠MyoD cDNA和Cx43 cDNA转入大鼠成纤维细胞中,经Biasticidin筛选培养,通过RT-PCR、Western blot及膜片钳技术等方法检测MyoD及Cx43蛋白及mRNA表达情况及离子电流变化,并且通过显微镜观察转染后生长情况,免疫组织化学检测肌动蛋白和结蛋白的表达.结果 RT0-PCR,Western blot检测出MyoD及Cx43蛋白及相应mRNA表达,显微镜观察到基因转染筛选后,培养1周细胞的融合现象,并有多核肌管形成及连接蛋白形成.免疫组织化学检测可见其下游蛋白Desmin及α-actin呈现阳性表达,膜片钳检测到转染后钙离子及钠离子电流改变.结论 MyoD和Cx43基因转染使DFs分化为可兴奋偶联细胞,为进一步研究基因治疗心律失常奠定基础.     

人类胚胎来源成肌细胞的培养和鉴定

背景：人类胚胎骨骼肌含有成肌细胞,其在体外条件下的培养及在体外能否融合形成肌管,以及表达的相应的标志物,目前尚不明确。目的：验证源于人类胚胎骨骼肌的成肌细胞在体外条件下的培养条件,能否在体外融合形成肌管,能否表达神经细胞的标志物。方法：采用组织块培养法对人类胚胎肌肉来源的成肌细胞进行原代培养,以免疫细胞化学染色检测培养的细胞肌肉细胞标志物desmin、myogenin、平滑肌肌动蛋白、myosin和神经细胞标志物β-tubulinⅢ、nestin、neurofilament200（NF200）、胶质纤维酸性蛋白的表达。结果与结论：从人类胚胎肌肉组织中成功培养出成肌细胞,表达成肌细胞的标志物desmin和myogenin,同时也表达神经元特异性烯醇化酶、nestin和NF200,细胞能够在体外融合形成含有多个细胞核的肌管,融合的肌管可以表达NF200、β-tubulinⅢ和胶质纤维酸性蛋白等神经细胞的标志物。结果证实,人类胚胎肌肉来源的成肌细胞能够同时表达神经细胞和肌肉细胞的标志物,培养的成肌细胞和肌管细胞表达神经元特异性烯醇化酶、β-tubulinⅢ、nestin、NF200和胶质纤维酸性蛋白。说明这几种神经细胞标志物不能用于肌肉来源的细胞向神经细胞跨分化的鉴定研究。     

磷脂酰肌醇-3激酶在间充质干细胞成肌分化中的表达及肌损伤修复中的作用

目的：以5-氮杂胞苷(5-azacytidine，5-Aza-CR)诱导间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)成肌分化，探讨生肌调控因子Myf5的表达情况及磷脂酰肌醇-3激酶(phosphoinositide-3 kinases，P13K)在此分化全过程中的作用。方法：分离、纯化及扩增MSCs，以5-Aza诱导其成肌分化，RT-PCR测定Myf5的表达，免疫组化检测α-sarcomeric表达；Western-blot检测LY294002抑制前后磷酸化Akt蛋白水平的变化。结果：LY294002作用后，Myf5表达延迟至诱导后12h；诱导后10d，部分MSCs表达α-sarcomeric；磷酸化Akt在5-Aza诱导后蛋白水平逐渐增强，LY294002抑制明显下降。 结论：MSCs成肌分化过程中，PI3K是重要的正向信号转导通路。