研究背景与目的：成脂分化是间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cell, MSC)的一种基本特性。研究调控成脂分化的主要因子和相关的分子事件对明确其生物学及相关功能而言非常必要。成脂分化是一系列的复杂分子事件组成,这个过程受多条信号通路的调控,许多细胞内外因子相互作用。虽然有研究表明Wnt/β-catenin信号通路以及C/EBPα、PPARy等调控因子在成脂分化过程中具有重要的作用,但是,由于MSC的成脂分化机制本身的复杂性和受大量获取成人MSC的制约,至今尚未有研究从蛋白质组学的角度,系统地研究MSC的成脂分化机制。因此,本论文首先将以脐带作为人MSC的来源,建立人MSC分离纯化和鉴定的方法,进而通过高通量蛋白质组学方法鉴定MSC成脂分化过程中差异表达的蛋白,为系统揭示MSC成脂分化的机制奠定基础；同时,结合本研究室的研究结果和考虑到氧化应激在MSC的成脂分化过程中作用,进一步探索氧化应激及其下游活性中间产物对MSC的活性及其他生物学活性的影响,为揭示MSC的成脂分化机制提供辅助证据。研究方法：以脐带华通氏胶为MSC来源,用组织块培养的方法,分离纯化脐带MSC；通过形态学观测以及在标准的成骨成脂诱导分化条件,检测细胞的分化潜能,并通过高通量蛋白质组学方法鉴定MSC成脂分化过程中差异表达的蛋白；同时用不同浓度的甲基乙二醛处理人脐带MSC,以细胞计数法测定其生长曲线,MTT法检测细胞的活性,流式细胞仪分析细胞周期；并以酶标仪检测MSC的胰岛素抵抗。研究结果：1)通过组织块培养的方法可以很方便地获得大量生长和增殖能力都很强的脐带MSC,且具有成人MSC的绝大多数生物学特性,在诱导条件下,成脂分化和成骨分化特征明显；2)蛋白质组学研究发现：成脂诱导能导致21种蛋白的表达上调2倍以上,10种蛋白下调2.5倍以上,其中,有2种蛋白只在成脂诱导条件下表达,而有1种蛋白只在对照组里表达；进一步的生物信息学分析表明,鉴定出的31种蛋白中,大部分属于具有催化功能的细胞质内酶；NDK激酶A、GIP蛋白以及GRP-75蛋白等在功能上与成脂分化密切相关；3)低浓度的甲基乙二醛(methylglyoxal, MGO)对人脐带MSC生长与活力,细胞周期没有显著影响,较高浓度的MGO能显著抑制细胞的生长与细胞活力,但基本不影响细胞对糖的摄取；而葡萄糖氧化酶处理能显著抑制MSC对糖的摄取和导致胰岛素抵抗。研究结论：从华通氏胶分离纯化的MSC是研究MSC生物学特性和相关应用的理想细胞模型。NDK激酶A、GIP蛋白和GRP-75蛋白可能是参与了脐带MSC成脂分化的调控。甲基乙二醛虽对MSC的多种生物学特性具有影响,但并不抑制MSC对糖的摄取；氧化应激能通过抑制MSC对糖的摄取而抑制MSC的成脂分化,但其抑制机制还有待进一步研究确定。