低氧诱导因子-1α对骨髓间充质干细胞成骨分化与血管生成相关因子的影响

作者：左新慧; 李君; 韩祥祯; 刘小元; 何惠宇^*

来源：口腔疾病防治, 2021, 29(07): 449-455.

• 低氧诱导因子-1α
• 骨髓间充质干细胞
• 成骨分化
• 血管生成
• Runt相关转录因子2
• 血小板衍生生长因子-BB
• 转化生长因子-β
• 磷脂酰肌醇3-激酶
• 蛋白激酶B
• 骨组织工程

目的探讨低氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)在SD大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)中对成骨分化和血管生成相关细胞因子的影响。方法分离并培养BMSCs,采用流式细胞术进行鉴定;分别构建上调和下调HIF-1α基因的质粒载体及对照组质粒,使用Lipofectamine?LTX转染试剂将各组质粒分别转染至BMSCs,将细胞分为过表达实验组、过表达对照组、低表达实验组和低表达对照组。各组成骨诱导3、7 d后分别进行茜素红染色;RT-PCR检测目的基因HIF-1α,成骨分化特异标志物Runt相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,Runx2),以及血管生成特异标志物血小板衍生生长因子-BB(platelet derived growth factor-BB,PDGF-BB)、转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)的mRNA表达水平;用Western blot检测目的蛋白HIF-1α及Runx2、PDGF-BB的蛋白表达量。结果流式鉴定BMSCs表面标记物CD29、CD45阳性表达率分别为98.2%和4.2%;RT-PCR结果显示:过表达实验组BMSCs中HIF-1α、Runx2、TGF-β和PDGF-BB的mRNA表达显著升高(P <0.001);低表达组中HIF-1α、Runx2、TGF-β和PDGF-BB的mRNA表达显著降低(P <0.001);Western blot结果显示:过表达实验组BMSCs中HIF-1α、Runx2和PDGF-BB的蛋白表达量均增高(P <0.001),低表达实验组中HIF-1α、Runx2和PDGF-BB蛋白表达量降低(P <0.001)。茜素红染色结果显示,低表达实验组钙结节面积小于其对照组,过表达实验组红色钙结节面积显著大于其对照组,随着成骨诱导时间的增加,各组钙化面积也增大。结论上调和下调HIF-1α后可调控BMSCs的成骨分化及血管生成相关因子表达。

• 单位
  新疆医科大学第一附属医院