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目的:研究全反式维甲酸(ATRA)对大鼠后肢芽基质细胞(rEHBMCs)的软骨发育的抑制作用,并探讨其相关的分子机制。 方法:CCK8和阿利新蓝染色检测 ATRA对rEHBMCs的细胞增殖和聚集的作用,流式细胞学检测ATRA诱导后rEHBMCs凋亡情况,RT-PCR、Elisa和Western-blot检测ATRA对软骨特异性分子SOX9和COL2A1,以及5-HOXD基因、SHH和其信号通路下游因子GLI3表达的影响。 结果:我们CCK8实验表明ATRA对rEHBMCs的增殖具有剂量依赖性的抑制作用。阿利新蓝染色表明,ATRA10-6mmol/L和ATRA10-5mmol/L显著减少软骨细胞的数量和面积(与对照组相比较,P<0.01)。流式细胞学检测结果显示,ATRA具有诱导rEHBMCs细胞凋亡的作用并呈剂量依赖性增加。我们的RT-PCR结果显示,ATRA剂量依赖性地下调SOX9和COL2A1(与对照组相比,P<0.05或0.01)的mRNA转录水平。同样的,ATRA也呈剂量依赖性地下调SOX9和COL2A1的蛋白表达水平(与对照组相比,P<0.05或0.01)。此外,ATRA显著降低HOXD9(与对照组相比,P<0.01)的mRNA转录水平和蛋白水平,且具有剂量依赖性。重亚硫酸盐特异性PCR测定提示ATRA剂量依赖性地增加了HOXD9基因启动子上游DNA序列的甲基化程度和水平。另外,ATRA诱导也能抑制rEHBMCs中SHH及其信号通路下游因子GLI3的mRNA、蛋白水平(与对照组相比,P<0.05或0.01)。为了进一步研究ATRA抑制rEHBMCs软骨发育的分子机制,我们使用了慢病毒转染HOXD9-rat-517和HH/Gli阻断剂,结果显示,相比于ATRA单独诱导rEHBMCs,慢病毒转染HOXD9-rat-517不完全但却显著减少HOXD9表达(P<0.05),而SHH的表达水平与HOXD9相平行。而GLI3、SOX9的表达水平却同时受到病毒转染HOXD9-rat-517和HH/Gli阻断剂的影响。 结论:HOXD9基因参与调控ATRA对rEHBMCs软骨发育的抑制作用,其分子机制是通过介导SHH-GLI3信号通路而对SOX9和COL2A1起作用的。