尿干细胞(USCs)是来自排尿的多能干细胞[
整联蛋白连接的激酶(ILK),丝氨酸苏氨酸蛋白激酶是一种重要的介体,其可以从细胞外基质转移整联蛋白信号。先前的研究证明,ILK在细胞分化,粘附,侵袭,扩散,极性,迁移,增殖和生存中起着重要作用[
在本研究中,我们鉴定了一种具有一定分子标记和生物学功能的犬USCs细胞系;我们的数据显示,USCs具有SMCs的分化潜能,特别是在细胞-细胞粘附中诱导的,而这个过程是通过ILK介导的。更重要的是,ILK通过激活NF-刺激USCs向SMCs分化
贝格尔犬(Beagle dog),雄性,3月龄,来自广州医药综合研究所,饲养于恒温恒湿无菌条件下,光照12 h /暗12 h循环。所有动物实验均按照华南理工大学医学院动物实验委员会的指导方针进行。从尿液中收集和扩大超滤泡的方法已在前面进行了描述,但略有改进[
进行QRT-PCR以测量在不同培养基中培养的USCs的基因表达。使用Transzol Up Plus RNA试剂盒(ER501-01,Transgen Biotech,China)分离总RNA。然后使用Primescript RT主混合物试剂盒(Takara Bio)将RNA逆转录成单链cDNA。使用ABI棱镜7500序列检测系统(应用生物系统,福斯特城,加利福尼亚,美国)和SYBR绿色实时PCR主混合物进行QRT-PCR分析。在三种独立实验中,所有反应一式三份运行。使用使用的引物列出。
Western blot检测蛋白表达。简单地说,用含有蛋白酶体抑制剂的蛋白提取法对USCs进行裂解和总蛋白分离。使用BCA蛋白分析试剂盒(Thermo Scientific, 23228, Rockford, IL)测定裂解液中的蛋白浓度。在阻断缓冲液中与一抗和二抗孵育后,用ECL Plus Western Blot检测系统(GE Healthcare, UK)对目标蛋白进行成像。免疫反应条带通过扫描密度仪软件(NIH, Bethesda, MD, USA)进行定量,蛋白表达水平与管家基因GAPDH标准化。所有的实验都在几天内重复了三次。
用胰蛋白酶(Gibco-BRL)分离USCs,并以适当浓度扰乱为单细胞悬液。根据人MSC分析试剂盒(BD Biosciences)的说明书,将试管标记为抗小鼠CD24、CD29、CD31、CD34、CD45、CD90、CD105、CD133和SSEA-4的单克隆抗体,置于冰上黑暗中30分钟。用染色缓冲液洗涤后,用500 mL PBS重悬,用FACSCalibur流式细胞仪(Becton Dickinson)分析样品。
我们使用验证过的小干扰RNA (siRNA) (#AM16708, Invitrogen;根据制造商的说明书,Thermo Fisher Scientific, Inc)针对ILK信使rna (mRNAs)。简单地说,USCs被播种在6孔板上并培养到50%汇合;然后用100 nM的siRNA转染这些细胞,用于ILK或siRNA阴性对照(#AM4611, Invitrogen;赛默飞世尔科学公司)。转染48小时后,在缺乏血清和抗生素的培养基中收集细胞并进行分析。为了分析敲除效率,我们使用qRT-PCR或Western blotting观察ILK表达在24小时内的抑制情况,并且在去除含有siRNA的培养基后,这种敲除至少维持72小时。
为了诱导ILK过度表达,USCS与0.4孵育
USCs在室温下固定在4%多聚甲醛中20分钟;在37℃下封闭缓冲液(5%山羊血清,0.01%(
所有值都表示为
从狗尿液中分离的祖细胞分别以高密度和低密度培养(图
(a-e)从狗尿液中分离的USCs和高细胞密度促进了USCS分化为SMC。在低密度(LD)或高密度(HD)(A)的日期4,6,8和12时的狗USCS扩展的代表性图像。流式细胞术分析显示狗USCS上的CD表面抗原表达;多能干细胞标记物(SSEA-4,CD29,CD90,CD24)强烈呈阳性;CD31,CD133和CD105弱阳性;造血细胞标志物CD45和内皮谱系标记CD31和CD34为阴性(B)。USCS以低密度(LD)或高密度(HD),用于SM22和ASMA的免疫染色。核用DAPI(蓝色)(C)染色。对于Calponin,ASMA和SM22的蛋白质印迹和QRT-PCR分别定量为LD和HD USC中的相对蛋白质和mRNA水平(C,D)。
在我们之前的蛋白质组学分析中,我们观察到包括ILK在内的几种蛋白的蛋白水平在早期SMCs分化的USCs中显著升高。为了进一步证实这些发现,我们进行了以下实验。培养10天后,免疫染色显示ILK在高密度细胞中的表达明显高于低密度细胞(图)
(a-e)高密度培养增加ILK表达。疣状高密度的亲属(HD)和低密度(LD)文化(a),免疫印迹和存在的同类量化显示相对蛋白质和mRNA水平在LD和HD南加州大学,分别(b, c)。家族蛋白的表达和mRNA水平在一段5天被免疫印迹和评估中存在(d, e)。
为了研究ILK对USC的肌遗传分化的影响,将这些细胞在分化培养基中孵育,或没有0.4
(a-d) ILK促进USCs向SMCs分化。免疫印迹和存在的同类,calponin aSMA,在南加州大学SM22 LPTP(同类+)和控制南加州大学是量化显示相对蛋白质和mRNA水平(a, b)。同样,免疫印迹和存在的同类,calponin, aSMA,在南加州大学SM22击倒的同类(亲属),和控制南加州大学是量化显示相对蛋白质和mRNA水平(c, d)。
作为之前的研究表明,SMCS的分化涉及NF-
NF -(模拟)
干细胞治疗和组织工程在再生医学中得到了广泛的应用。在干细胞中,USCs有相对优越的伦理问题和临床用途,因为它们可以通过微创手术获得[
我们的研究结果表明,USC被认为是能够进行SMC分化的替代细胞源。更重要的是,我们的工作揭示了ILK在USCS差异化入SMC中的新颖作用。敲击ILK降低了SMC蛋白和mRNA水平的表达,或者使用有效和选择性ILK激动剂增加了SMCS蛋白和mRNA水平的表达,表明ILK对于提高其SMCS分化效率至关重要。
USCS差异化的精确调节总是困难,目前的研究方向是增加一些外源性分化因子,但效果不满足。以前的研究涉及通过表面蛋白的机械力调节干细胞分化[
作为众多组织的正常发育中的关键适配器和介质蛋白[
我们进一步研究了ILK在SMCs分化USCs中的作用机制。我们的研究结果表明ILK部分通过激活NF-来调控smc的分化
有趣的是,我们发现在没有ILK激活的情况下,单独LPS不能增加平滑肌特异性标记物的表达,这意味着NF-的功能
统称,这些观察结果支持一般概念,即高细胞密度培养诱导USCS进入SMC的差异,并且ILK是肌生成的关键调节因子。此外,我们发现nf-
数据将在合理的请求上提供。
作者宣布资金机构没有参与研究设计,数据收集,分析,解释和书面研究。
两位作者宣称,不存在相互竞争的经济利益。
广东省自然科学基金项目(no . 2015A030313730, no . 2014A030310359, no . 2016A030313460);广州市第一人民医院科学基金项目(no . M2019007)。