胰岛素样生长因子1诱导骨髓间充质干细胞分化为心肌样细胞的实验研究  

Insulin.like growth factor 1 induces bone mesenchymal stem cells differentiation into cardiomyocytelike cells

作　　者：王秀力[1] 李春梅[1] 吕茜[1] 王雷[1] 王洁[1] 宫海滨[1] 

机构地区：[1]徐州市心血管病研究所徐州市中心医院,221009

出　　处：《中华心血管病杂志》2013年第2期150-155,共6页Chinese Journal of Cardiology

基　　金：国家自然科学基金资助项目（30572073）;江苏省自然科学基金项目（BK2005428）;江苏省医学重点人才（RC2007024）;徐州市科技发展项目（XF10C029）

摘　　要：目的研究胰岛素样生长因子1（IGF-1）诱导骨髓间充质干细胞（BMSC）分化为心肌样细胞的能力及其机制。方法分离大鼠BMSC，并在体外培养纯化。实验分为两个部分：第一部分，IGF-1诱导BMSC分化为心肌样细胞的实验研究，分为培养基对照组（对照组）和15ng／ml的IGF-1诱导组（IGF．1组），连续培养21d，分别在第3、7、14和21天采用免疫细胞化学染色法和Westernblot法检测BMSC中磷酸化（P）IGF．1受体（R）、心肌特异性肌钙蛋白T（TNT）及肌钙蛋白I（TNI）的表达。第二部分为IGF-1R激酶阻断剂I-OMeAG538阻断IGF-1诱导BMSC向心肌样细胞分化的实验研究，分为培养基对照组（对照组）、15ng／mlIGF-1诱导组（IGF-l组）、300nmol／LI-OMeAG538阻断组（I-OMeAG538组）及300nmol／LI-OMeAG538阻断＋15ng／mlIGF-l诱导组（I-OMeAG538＋IGF-l组）。免疫细胞化学法和Westernblot法检测BMSC中TNT及TNI、MAPK和P13K信号通路的蛋白表达水平。结果IGF-1诱导BMSC分化的实验结果显示IGF-1组诱导后，TNT、TNI的表达均呈阳性，plGF-1R的表达量也明显高于对照组（上述因子均未检测到），以第14天为最高（P〈0．05）。I-OMeAG538作用BMSC3和6h后，I-OMeAG538组pERKl／2／ERKl／2比值分别为0．17±0．03和0．06±0．03，均显著低于对照组的1．00±0．05（P均〈0．05）。IGF-1组pAKT／AKT和pERKl／2ERKl／2的比值分别为1．00±0．07和1．00±0．09均显著高于对照组的0．724-0．05（P均〈0．05），而l-OMeAG538组pAKT／AKT和pERKl／2ERKl／2的比值分别为0．31±0．10和0．39±0．04均显著低于对照组的0．63±0．05（P均〈0．05）。I-ONeAG538＋IGF-1组心肌样细胞的TNT和TNI蛋白表达的灰度值分别为195．064-5．98和198．32±3．46均显著高于IGF-1组的188．70±5．35和176．10±4．96（P均〈0．05）。IGF-1组IGF诱导BMSC3、7、14和21d后，其TNT、TNI和pIGF-1R的蛋白表达水平均高于对照组，且�Objective To explore the ability and mechanism of insulin-like growth factor 1 （IGF-1） induced bone mesenchymal stem cells （BMSCs）differentiation into cardiomyocyte-like cells （CLCs）. Methods BMSCs were isolated and purified in vitro. BMSCs were treated with control medium and 15 ng/ml IGF-1 for 3, 7, 14 and 21 d, respectively. The expression of Troponin-T（TNT）, Troponin-I （TN!） and pIGF-1R were detected by immunocytochemistry and Western blot. In another experimental setting, BMSCs were treated with control medium and 15 ng/ml IGF-1, IGF-1 antagonist I-OMe AG538 （300 nmol/L） and 300 nmol/L I-OMe AG538 ＋ 15 ng/ml IGF-1 for 3 to 48 h, respectively. Phosphorylation status of ERK1/2 and AKT, the two downstream mediators of mitogen-activated protein kinase （MAPK） kinase and phosphatidylinositol 3-kinase （PI3K） pathways, were detected by immunocytochemistry and Western blot. Results After 3 to 21 d exposure to IGF-1, the expression of pIGF- 1 R, TNT and TNI were significantly higher in IGF-1 group than those in control group, pIGF-1R peaked 14 d （ all P 〈 0.05 ）. After 3 and 6 h treatment, the ratio of pAKT/AKT（0. 17 ± 0. 03 ） and pERK1/2/ERK1/2 （0. 06 ±0. 03 ）were significantly downregulated in I-OMe AG538 group compared to control group（ 1.00 ± 0. 05 ） （ all P 〈 0. 05 ）. The ratio of pAKT/AKT（ 1.00± 0. 07 ） and pERK1/2/ERK1/2 （ 1.00 ± 0.09 ） were significantly upregulated in IGF-1 group compared to control group （0. 72 ± 0. 05 ） （all P 〈 0. 05 ）, but the ratio of pAKT/AKT （0. 31 ± 0. 10 ） and pERK1/2/ERK1/2 （ 0. 39 ± 0. 04 ） were significantly downregulated in I-OMe AG538 group compared to control group （ 0. 63± 0. 05 ） （ all P 〈 0. 05 ）, the value of gray scale of TNT （ 195.06 ±5.98 ） and TNI （ 198.32 ± 3.46 ） in I-OMe AG538 ＋ IGF-1 group were significantly upregulated than that in IGF-1 group for TNT （ 188. 70 ±5.35）and TNI （ 176. 10 ±4. 96） （all P 〈0. 05）. Condusiolm IGF-1 could induc

关 键 词：间质干细胞 胰岛素样生长因子I 细胞分化 心肌样细胞 

分 类 号：R329[医药卫生—人体解剖和组织胚胎学]