摘要:
文題釋義:
轉化生長因子β1:是來自轉化生長因子β超家族中具有多種生物學功能的生長因子,可調節細胞生長、增殖和分化,參與骨組織基質中膠原蛋白和蛋白聚糖的生成,保持軟骨細胞處在未分化的狀態,抑制其終末肥大,能夠保護和修復關節軟骨、抑制骨關節炎的發生。
骨關節炎:是一種在中老年人群中常見的退化性關節疾病,主要表現為關節軟骨的退化、軟骨下骨硬化及骨質增生。
背景:骨關節炎的重要病理變化是關節軟骨的退變,轉化生長因子β1和Ras同源基因家族成員A分別在維持關節軟骨穩態和骨關節炎的發生發展中起重要作用。
目的:探討轉化生長因子β1、Ras同源基因家族成員A在軟骨細胞分化過程中對細胞形態、骨架及相關因子表達的影響,以及轉化生長因子β1與Ras同源基因家族成員A、性別決定區Y框蛋白9之間的相互調控關係。
方法:外源性新增轉化生長因子β1不同質量濃度、不同時間刺激ATDC5細胞,檢測Ras同源基因家族成員A、性別決定區Y框蛋白9的蛋白表達情況;轉化生長因子β1、LY-364947(一種有效的ATP競爭性轉化生長因子β受體Ⅰ抑制劑)、溶血磷脂酸(Ras同源基因家族成員A激動劑)不同組合處理ATDC5細胞72 h,檢測Ras同源基因家族成員A、性別決定區Y框蛋白9、轉化生長因子β的蛋白表達情況,並觀察細胞形態、細胞骨架的變化情況。
結果與結論:①隨著轉化生長因子β1作用質量濃度和時間的增加,Ras同源基因家族成員A、性別決定區Y框蛋白9蛋白表達水平顯著升高(P < 0.001);②相比空白對照組,溶血磷脂酸能夠顯著提高Ras同源基因家族成員A、性別決定區Y框蛋白9蛋白表達水平(P < 0.001),但溶血磷脂酸對轉化生長因子β的蛋白表達水平沒有影響(P > 0.05),轉化生長因子β1+溶血磷脂酸處理細胞使Ras同源基因家族成員A、性別決定區Y框蛋白9和轉化生長因子β的蛋白表達水平都顯著升高(P < 0.001),LY-364947使Ras同源基因家族成員A、性別決定區Y框蛋白9的蛋白表達水平降低(P < 0.001),並且顯著減弱了溶血磷脂酸對Ras同源基因家族成員A、性別決定區Y框蛋白9的啟用作用(P < 0.001);③相比未經處理的空白對照組,轉化生長因子β1、溶血磷脂酸、轉化生長因子β1+溶血磷脂酸處理ATDC5細胞後,細胞形態伸長、胞內肌動蛋白絲排列更加有序,聚集在細胞邊緣的肌動蛋白絲增多,LY-364947使細胞形態變為多邊形,肌動蛋白絲排列紊亂,細胞邊緣的肌動蛋白絲減少;LY-364947+溶血磷脂酸對細胞形態和骨架的改變情況與LY-364947處理組有類似的結果;④提示在ATDC5細胞中,轉化生長因子β1對Ras同源基因家族成員A、性別決定區Y框蛋白9的蛋白表達水平有濃度劑量和時間疊加作用,轉化生長因子β1可能是Ras同源基因家族成員A、性別決定區Y框蛋白9的上游因子,轉化生長因子β1透過調控Ras同源基因家族成員A、性別決定區Y框蛋白9的表達調節細胞骨架的功能,進而參與調節骨關節炎的發生發展過程。
縮略語:性別決定區Y框蛋白9:SRY related HMG box-9,SOX-9;Ras同源基因家族成員A:Ras homolog gene family member A,RhoA
https://orcid.org/0000-0001-9331-0654 (陳宇婷)
中國組織工程研究雜誌出版內容重點:組織構建;骨細胞;軟骨細胞;細胞培養;成纖維細胞;血管內皮細胞;骨質疏鬆;組織工程
關鍵詞: 骨關節炎, 轉化生長因子β1, RhoA, 性別決定區Y框蛋白9, 細胞骨架
引用本文: 陳宇婷, 賀飛明, 向 偉, 王 超, 曹薇薇, 王維山, 劉 偉. 轉化生長因子β1及Ras同源基因家族成員A在軟骨細胞分化過程中對細胞形態和細胞骨架的影響[J]. 中國組織工程研究, 2022, 26(14): 2144-2149.
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