褪黑激素促进鹿茸间充质细胞增殖的作用机制研究

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鹿茸是一种能够周期性再生的器官,在我国一般特指梅花鹿和马鹿还未骨化的嫰角,具有很高的药用价值。褪黑激素(Melatonin,MLT)是一种主要由松果体分泌的吲哚类内分泌激素,在调节季节性繁殖动物的生理周期过程中发挥重要作用。已有研究表明,MLT能影响鹿茸的生长周期,其受体MT1在鹿茸顶端增殖区中高效表达,且MT1基因与鹿茸的产量密切相关。然而,MLT促进鹿茸间充质细胞增殖的机制尚不清楚。本课题以梅花鹿鹿茸间充质细胞作为研究对象,利用RNA干扰等手段对以上问题予以探究。本研究的结果将深入了解MLT促进鹿茸间充质细胞增殖的机制,同时为提高梅花鹿鹿茸产量提供思路。主要研究内容和结果如下:(1)鹿茸间充质细胞转染GR-2干扰质粒48 h后,与对照组相比,转染组MT1基因的mRNA表达量下降60.1%(p<0.05);转染72 h后,蛋白质的表达量下降62.9%(p<0.05)。表明干扰效果明显。(2)MTT法检测细胞增殖结果显示,MT1干扰组细胞存活率显著降低(48 h,p<0.001),MLT组(800 pg/mL)细胞存活率显著上升(48 h,p<0.05),说明干扰MT1后能显著抑制细胞增殖。(3)PI染色后用流式细胞仪检测细胞周期的结果显示,MLT组S期高于对照组,差异显著(p<0.05);与对照组相比,MT1组的G2/M期细胞比例显著降低(p<0.05)。(4)qRT-PCR检测结果显示,干扰MT1后,IGF-1及其受体IGF-1R表达量均显著降低(p<0.001);而MLT(800 pg/mL)处理后,IGF-1表达量显著提高(0.001<p<0.01),其受体IGF-1R表达量也显著提高(p<0.001)。进一步用ELISA检测细胞上清中IGF-1的分泌情况,结果显示,MT1干扰后,IGF-1分泌显著降低(p<0.05)。(5)MTT实验结果显示,与MT1干扰组相比,干扰后添加IGF-1能显著提高细胞活力(0.001<p<0.01)。本试验结果表明,MLT可以显著促进鹿茸间充质细胞的增殖,干扰其受体MT1表达后,鹿茸间充质细胞活力显著下降、胞周期受阻,显著抑制IGF-1的表达量,由此推测MLT通过促进鹿茸间充质细胞IGF-1的表达,从而促进细胞的增殖。
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