miR-328靶向TGF-β2调控小鼠胚胎干细胞分化胰岛素分泌细胞的机制研究

来源 :苏州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yokuchan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:构建小鼠胚胎干细胞(Mouse Embryonic stem cells,mESCs)体外诱导分化胰岛素分泌细胞(Insulin producing cells,IPCs)模型,筛选miR-328作为重要差异表达miRNA的负向调控作用,验证miR-328抑制TGF-β2表达的分子机制及过表达miR-328对胰岛素分泌细胞控制糖尿病小鼠血糖水平的影响,为糖尿病干细胞治疗提供新的表观遗传学调控靶点。方法:(1)构建mESCs体外分化IPCs诱导模型,光镜观察分化各阶段细胞形态,免疫荧光(Immunofluorescence,IF)检测细胞Insulin及C-peptide表达,流式细胞技术(Flow cytometer,FCM)检测Insulin+细胞比例,实时定量 PCR(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)检测胰岛功能基因表达;(2)构建Agomir miR-328,转染多系前体细胞(Multilineage progenitor cells,MPCs),qRT-PCR检测 miR-328 过表达水平,培养至 21 天 qRT-PCR、FCM、酶联免疫吸附试验(Enzyme Linked Immunoserbent Assay,ELISA)及IF分别对比实验组、对照组胰岛相关基因表达、Insulin+细胞比例、葡萄糖刺激下胰岛素释放水平及细胞Insulin、Nkx6.1蛋白表达;(3)Agomir miR-328转染MPCs,测序筛选表达差异的mRNA,GO与KEGG分析差异基因的基因功能、富集通路,挑选表达下调基因,qRT-PCR验证mRNA水平;(4)构建siRNA TGF-β2及LVTGF-β2,生信分析预测miR-328与TGF-β2结合位点,双荧光素酶报告系统验证miR-328与TGF-β2 3’-UTR结合关系,蛋白质印迹法(Western blot,WB)检测拮抗实验及回复实验TGF-β2蛋白水平,验证TGF-β2为miR-328下游靶基因;(5)siRNA TGF-β2转染MPCs,WB检测实验组与对照组TGF-β2蛋白表达差异,qRT-PCR检测胰岛发育早期关键基因mRNA表达差异,IF验证细胞内Pdx1蛋白表达差异;(6)经脾动脉持续灌注制备大鼠胰腺脱细胞支架,光镜观察胰腺脱细胞支架形态学改变,扫描电镜检测脱细胞支架超微结构,DNA含量、GAG含量检测脱细胞支架细胞残余与胶原保留情况,IF对比天然胰腺与脱细胞支架Collagen Ⅰ、Fibronectin、Laminin及Collagen Ⅱ蛋白含量;(7)链脲霉素(Streptozocin,STZ)构建1型糖尿病小鼠模型,大鼠胰腺脱细胞支架种植miR-328过表达及对照组IPCs,小鼠背部皮下移植监测过表达组、对照组及正常小鼠空腹尾静脉血糖,IF对比两组细胞Insulin、Somatostatin、Glucagon蛋白表达情况。结果:(1)诱导分化各阶段细胞具有不同光镜形态,分化末期约48.2%的细胞表达Insulin,IPCs与ESCs在胰岛相关功能基因表达上存在显著差别,IPCs共表达Insulin 与 C-peptide;(2)MPCs 转染 Agomir miR-328 培养至 21 天,miR-328 过表达后细胞胰岛相关功能基因及关键转录因子表示下调,Insulin+细胞由43.8%降低至18.3%,胰岛素释放量显著低于对照组、对不同浓度葡萄糖刺激反应无差异,Insulin+/Nkx6.1+细胞比例显著少于对照组;(3)测序结果显示AgmoirmiR-328转染MPCs后18个基因表达下降,65个基因上调,GO分析显示差异基因参与Cell Process、Metabolic Process、Single-organism Process 与 Developmental Process 等生物学过程,KEGG分析显示差异基因参与MAPK、TGF-β等干细胞分化相关通路,qRT-PCR证实干细胞分化相关基因TGF-β2、UNCX、Cphx2等表达变化与测序结果一致;(4)生信分析预测及双荧光素酶报告系统证实miR-328与TGF-β2 3’-UTR存在结合位点,WB证实过表达TGF-β2能够回复miR-328对其的抑制作用,敲降miR-328能够拮抗siRNA对TGF-β2表达的干扰;(5)siRNA TGF-β2转染MPCs,胰腺发育关键转录因子Pdx1蛋白水平下调,Pdx1+细胞生成显著减少,胰岛分化早期关键转录因子mRNA表达下调;(6)大鼠胰腺经脱细胞灌注后透明化,支架保留较完整超微网状结构,DNA定量、GAG含量证实支架符合脱细胞标准且保留较完整胶原,支架保留大部分Collagen Ⅰ、Fibronectin、Laminin 及 Collagen Ⅱ 蛋白;(7)STZ 糖尿病小鼠空腹血糖值稳定大于25mmol/L,与对照组相比AgomirmiR-328转染组细胞无法逆转小鼠高血糖症状,移植细胞Insulin、Somatostatin、Glucagon蛋白表达降低且细胞排列紊乱。结论:(1)mESCs经三步诱导法能够在体外稳定获取IPCs;(2)miR-328显著抑制IPCs体外分化效率及细胞功能;(3)miR-328通过靶向调控TGF-β2表达影响Pdx1+胰腺祖细胞形成,减少Insulin+细胞分化效率;(4)IPCs过表达miR-328后无法逆转STZ糖尿病小鼠高血糖症状,细胞Insulin、Somatostatin、Glucagon表达减少且无法形成紧密的胰岛状结构。
其他文献
背景川崎病(Kawasaki disease,KD)是一种急性、自限性的全身血管炎性疾病,病变主要累及中小动脉,尤其是冠状动脉,是成年后冠心病的高危因素。MicroRNAs(miRNAs)是近年来研究的热点,调控着人类近三分之一基因的功能,参与了细胞的增殖、分化、凋亡和代谢等重要生物学过程。本研究首先通过川崎病患儿外周血标本单个核细胞中miRNA-223-3p(miR-223-3p)表达量的检测,
针对社会组织灾后救援派遣问题,分析社会组织掌握技能情况及灾区应急需求,提出基于社会组织力量的灾后救援派遣模型,以救援效益为优化目标,采用改进模拟退火算法对其求解。案例分析结果表明:提出的救援派遣模型能够有效解决社会组织参与灾区救援派遣问题,同时也验证了改进算法的可行性。
第一部分 LOX-1在骨关节炎患者中的表达及临床意义目的:评价LOX-1和ox-LDL在骨关节炎患者中的水平变化,明确LOX-1和ox-LDL与骨关节炎患者功能水平之间的相关性。方法:纳入上海市第六人民医院行全膝关节置换术骨关节炎患者40例(n=40),采集软骨和滑液样本;同时从获得无OA史的对照个体40例,获得正常软骨和滑液。通过定量逆转录PCR评价LOX-1在骨关节炎患者中的表达水平。通过酶联
目的:为了验证复合磷酸钙骨水泥(calcium phosphate-based nanocomposite,CPN)在椎体后凸成形术(kyphoplasty,KP)的临床应用潜力,首先建立骨质疏松羊椎体骨折模型、尸体椎体骨折模型和基于聚氨酯泡沫的标准模型,并利用上述模型对CPN的抗渗漏性能、椎体强化性能和弥散性能进行系统研究。方法:为了获得骨质疏松羊椎体,使用20%乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na
研究背景代谢手术是目前治疗肥胖合并2型糖尿病(T2D)最有效的治疗措施。近年来,研究证据表明除早期限制摄入以及体重下降等因素外,代谢术后胆汁酸可作为独立影响因子,参与调节糖代谢和胰岛素敏感性,而肠道菌群与胆汁酸代谢存在广泛交叉作用。本研究分别从临床研究及动物实验对胆汁酸与肠道菌群变化进行探索。研究目的探讨代谢手术对肥胖型T2D疗效以及对胆汁酸的影响,并筛选可能参与手术改善T2D并发挥重要作用的肠道
脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是一种严重的中枢神经系统性疾病,损伤后会造成脑和脊髓的信息传递障碍,不同程度和部位的脊髓损伤会导致上肢或下肢的瘫痪,严重的影响了患者的日常生活,因此脊髓损伤后肢体的功能性恢复也成为主要的临床治疗评价标准。针对脊髓损伤后的治疗方法很多,包括电刺激治疗、干细胞移植、药物干预等,但仅有为数不多的治疗方法可以取得有效的功能恢复,而绝大多数并不能恢复瘫
第一部分 Sufu基因条件性敲除小鼠的构建及验证[目的]构建LysM-Cre+/+;Sufufx/fx小鼠,验证该Cre在髓系细胞中敲除Sufu基因的效率,并探讨敲除Sufu基因对Hedgehog(Hh)通路的影响。[方法]我们将由Lysozyme启动子控制表达Cre重组酶的雄性LysM-Cre+/+,Sufufx/+小鼠与雌性LysM-Cre+/+;Sufufx/+小鼠交配获得髓系细胞特异性的S
研究背景:本论文采用meta分析、横断面观察和动物实验探讨牛奶蛋白在预防两大全球公共卫生问题-心血管疾病和老年肌肉衰减中的作用。心血管疾病是全球死亡的主要原因,其中80%的负担在低收入和中等收入国家。一级预防对于改善心血管健康和预防心血管疾病至关重要。美国心脏协会将理想的心血管健康定义为无心血管疾病,且满足心血管健康的所有7项指标,包括四种健康行为(吸烟、体力活动、体重和饮食)和三种健康风险因素(
第一部分:早期使用COX-2抑制剂对小鼠内侧半月板失稳骨关节炎模型建立过程中的软骨下骨影响目的:探讨早期使用COX-2抑制剂对小鼠DMM骨关节炎模型建立过程中的软骨下骨影响。方法:选取50只雄性C57BL/6J小鼠,随机分为5组:假手术组(Sham group),关节炎模型+安慰剂注射组(DMM+vehgroup),关节炎模型+5mg/kg COX-2抑制剂注射组(DMM+C5 group),关节
目的:①探讨采用不同引流方向负压封闭引流技术(Vacuum Sealingdrainage,VSD)对促进狭长窄蒂皮瓣术后成活的影响,为临床应用提供指导;②通过对狭长窄蒂皮瓣分别采用局部注射基质血管成分(Stromal Vascular Fraction,SVF)、外用顺向引流的VSD装置及两者联合应用,观察其对促进狭长窄蒂皮瓣成活面积的影响程度,并初步探讨其促进皮瓣成活的机制。③通过对淤血后的狭