体外培养rMSCs衰老的发生与端粒酶及其相关信号传导通路的研究

论文摘要

本研究以大鼠骨髓间充质干细胞(rat mesenchymal stem cells, rMSCs)为对象,观察体外传代培养的rMSCs衰老的发生,并探讨端粒酶在该过程中的作用及酶活性调节相关的信号传导通路。本实验联合应用密度梯度离心、贴壁筛选和单克隆培养法,在体外快速分离获得了高纯度的rMSCs,并能进行传代培养。但随着传代培养时间的延长,rMSCs的生物学特性发生改变,逐渐呈现衰老的特征,主要表现为:细胞体积增大、粗面内质网扩张、次级溶酶体出现、细胞器空泡化、核固缩等形态改变;同时细胞的生长增殖能力以及多向分化潜能均降低。此外,在rMSCs衰老发生过程中细胞的端粒酶活性逐渐降低,端粒长度也随之缩短。进一步,本实验应用RNAi技术沉默处于生长旺盛状态rMSCs的端粒酶活性,发现能促进细胞体积增大、细胞器空泡化等衰老形态特征的出现,减弱其生长增殖能力,促进细胞凋亡发生率,即沉默端粒酶活性能够诱导rMSCs发生衰老;而在衰老rMSCs中过表达端粒酶活性,则能增强细胞的生长增殖能力,降低细胞凋亡发生率,说明端粒酶活性的改变能够一定程度调控rMSCs衰老的发生和进程。此外,本实验还观察到分别沉默和过表达端粒酶活性可以减弱和增强rMSCs中PI3K/AKT信号传导通路下游靶蛋白AKT的磷酸化水平,而特异性抑制剂LY294002抑制PI3K/AKT信号传导通路后,rMSCs的端粒酶活性也随之减弱,端粒长度随之缩短,提示端粒酶在rMSCs衰老发生中的作用是通过或是受PI3K/AKT信号传导通路调控。综上所述,本实验观察了体外传代培养的rMSCs衰老的发生过程,并从正、反两方面探讨了端粒酶在此过程中的作用及酶活性调节相关的信号传导通路,为更好的了解rMSCs衰老的发生提供了新的实验基础,期望能为端粒酶在抗衰老的应用研究提供新的思路。

论文目录

• 提要
• 英文缩略词表
• 第1篇 文献综述
• 第1章 间充质干细胞的生物学特性
• 1.1 干细胞及其分类
• 1.2 间充质干细胞的来源
• 1.3 MSCs 的分离培养及鉴定
• 1.4 MSCs 的诱导分化
• 1.5 MSCs 的衰老
• 1.6 MSCs 的应用及其前景
• 1.7 MSCs 目前所存在的问题
• 第2章 端粒、端粒酶与骨髓间充质干细胞
• 2.1 端粒、端粒酶的概念、结构和功能
• 2.2 MSCs 中端粒、端粒酶的状态和作用
• 2.3 端粒酶的活性调节
• 第2篇 前 言
• 第3篇 实验研究
• 第1章 rMSCs 的分离培养及体外培养中衰老的发生
• 1.1 rMSCs 的分离培养与鉴定
• 1.1.1 实验材料
• 1.1.2 实验方法
• 1.2 rMSCs 体外培养中衰老的发生
• 1.2.1 实验材料
• 1.2.2 实验方法
• 1.2.3 实验结果
• 1.3 讨论
• 1.4 小结
• 第2章 端粒酶在rMSCs 衰老中的作用
• 2.1 抑制端粒酶活性对rMSCs 衰老的影响
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验方法
• 2.1.3 实验结果
• 2.2 过表达端粒酶活性对rMSCs 衰老的影响
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.3 实验结果
• 2.3 讨论
• 2.4 小结
• 第3章 rMSCs 的端粒酶活性与PI3K/AKT 信号传导通路
• 3.1 端粒酶的改变对rMSCs 中磷酸化AKT 的影响
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 实验方法
• 3.1.3 实验结果
• 3.2 抑制PI3K/AKT 信号传导通路对rMSCs 中端粒酶表达的影响
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.3 实验结果
• 3.3 讨论
• 3.4 小结
• 第4篇 结论
• 课题创新性总结
• 参考文献
• 附录
• 攻读博士期间发表的论文
• 致谢
• 中文摘要
• Abstract