神经生长因子诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经细胞分化的效果观察及相关蛋白网络分析

摘要：

目的：观察神经生长因子（NGF）诱导大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）向神经细胞分化的效果，并分析相关蛋白网络。方法将4周龄健康SD大鼠4只，脱臼处死取股骨分离BMSCs并传代。取第5代BMSCs制备细胞爬片，分为观察组和对照组两组，观察组加入3％ DMSO、60 ng／mL NGF 、DMEM／F12预诱导液预诱导2 h，预诱导完成后加入100 ng／mL NGF、DMEM／F12诱导液诱导48 h。对照组不加任何药物。诱导完成后倒置显微镜观察两组细胞形态变化，用免疫组化法检测两组BMSCs中的神经元特异性烯醇酶（NSE）蛋白，用实时荧光定量PCR法检测BMSCs中的NSE mRNA。采用生物信息学软件STRING10．0分析NGF在诱导BMSCs向神经细胞分化中参与的蛋白网络，并对网络系统中编码蛋白的基因进行功能富集分析。结果镜下可见观察组细胞体积增大，细胞核固缩，核质比降低，细长突起明显，部分细胞间以网络状连接。对照组细胞密度较均匀，形态以长梭形为主。诱导完成第1、2、4天，观察组NSE mRNA相对表达量分别为1．34±0．06、2．23±0．23、1．56±0．09，两组比较，P均＜0．05。观察组诱导完成第1、2天时NSE蛋白阳性细胞数分别为（35±8）、（133±6）个，对照组未检测到NSE蛋白阳性细胞，两组比较，P均＜0．05。以NGF为种子节点得到与NGF直接发生作用的105个蛋白节点，共3个中心节点，分别为N GF、神经生长因子受体和泛素C。对网络中的各个节点进行GO功能富集分析，结果富集在神经分化、神经发育及调控神经凋亡等生物学过程。NGF与Ras蛋白特定鸟嘌呤核苷酸释放因子1、脑衍生神经营养因子、生长抑制蛋白、NGF、NGFR、神经营养受体酪氨酸激酶1、神经营养受体酪氨酸激酶2、神经营养因子3、极微小蛋白激酶C、GTP结合蛋白RAC、核糖体蛋白S27A、信号传导子及转录激活子3、酪氨酸羟化酶、泛素A-52、泛素B和UBC等蛋白相互作用调控神经分化过程。模块分析结果显示中心节点NGF、NGFR和UBC在模块1中发挥核心的作用。结果 NGF可诱导大鼠BMSCs向神经细胞分化。以NGF为种子节点，筛选到105个与NGF直接发生互作的蛋白节点。NGF、NGFR和UBC在NGF诱导大鼠BMSCs向神经细胞分化的蛋白网络中发挥核心作用。

关键词：骨髓间充质干细胞、神经生长因子、诱导分化、蛋白互作用、动物实验

所属期刊栏目：56

分类号：R738.1(肿瘤学)

资助基金：河北北方学院重大项目120177；河北省高等学校科学技术研究指导项目Z2015047。

在线出版日期：2016-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共3页

页码：33-35