磷酸二酯酶10是一个中介的成骨分化和骨骨髓来源间充质基质细胞转导

文摘

骨骨髓来源间充质基质细胞(hMSCs)能够分化成成骨的血统,成骨分化,机械负荷是一个相关的刺激。转导导致第二信使如阵营的形成,cGMP,或Ca^{2 +}涌入导致激活转录因子介导的基因调控。第二信使营地和cGMP退化的磷酸二酯酶同功酶(PDE),但这些酶的作用在成骨分化或转导仍不清楚。在这里,我们专注于同工酶磷酸二酯酶10 (PDE10A)及其在成骨的承诺和转导作用。我们观察到一个依赖于时间的减少PDE10A表达hMSC经历分化成骨的血统。PDE10A罂粟碱降低成骨分化的抑制。虽然通过循环应用机械应变拉伸hMSCs导致upregulation PDE10A基因表达,抑制PDE10A使用毒品罂粟碱压抑mechanoresponsive基因的表达。我们得出这样的结论:PDE10A调制器的成骨分化以及在hMSCs转导。我们的数据进一步表明,营地的相对增加,而不是绝对的营级,是观察到的关键驱动因素的影响。

1。介绍

骨是一个复杂的组织,是由mesoderm-derived干细胞在开发过程中。在成年有机体,维护,修理和改装的骨骼和内皮前体细胞驻留在骨和骨髓1- - - - - -3]。核心成骨的信号级联安排这些过程,例如,TGF wnt /卷曲的通路β有关的受体家族与骨形成蛋白(bmp)作为配体,和1型甲状旁腺激素受体(PTH1R)甲状旁腺激素诱导的信号(甲状旁腺素)和PTH-related肽(PTHLH)。后者代表了一个重要途径,与第二信使的生产环腺苷酸(营)和环磷鸟苷(cGMP)。PTH1R配体/受体激活复杂,例如,腺苷酸环化酶和蛋白激酶a。随后,在cAMP-response元件结合蛋白(分子)磷酸化和结合各自的CRE元素在目标基因的启动子像c-fos和c-jun RUNX2 (runx-related转录因子2),和BMPR2(骨形态形成蛋白受体II)。所有这些因素支持骨形成和骨折愈合4,5]。

机械应变也是一个重要的线索刺激骨形成适应环境需要6]。转导在骨前体细胞被描述由腺苷酸环化酶6 cAMP-dependent和监管的microdomain初级纤毛(7]。第二个涉及cGMP /蛋白激酶G级联信号作为mechanoresponsive通路在成骨细胞也被描述8]。转导,除了上述信号通路,一个强有力的刺激成骨分化和骨形成。Sclerostin osteocyte-secreted成骨的WNT信号的有效抑制剂,和它的基因苏斯特是通过物理力量来解决9]。例如,运动,抑制sclerostin生产和创造了一个宽松的环境,骨形成和修复(10,11]。第二个监管刺激来自配体激活PTH1R成骨的信号。通过间歇甲状旁腺素信号Sclerostin生产也表达下调。再次PTH-induced骨形成强烈的功效取决于机械负荷,从而引入第二个级别的控制通过转导(12,13]。

营和cGMP作为第二信使的规定是由活动之间的平衡和各自的环化酶的亚细胞分布及其拮抗剂,磷酸二酯酶的灭活酶的家庭。产生的机制和下游信号一般都进行了广泛的探讨和骨信号级联。然而,细胞内的角色所知甚少营地/ cGMP拮抗剂,微调或冲这些信号,像成员的磷酸二酯酶(PDE)蛋白家族(14]。甲状旁腺素的信号,例如,一个信号级联涉及β-arrestin招聘诱发PDE4作为一个重要的目标。在有限的研究中,PDE抑制剂的温和的正面影响,如PDE4抑制剂rolipram PDE5抑制剂avanafil和西地那非,在骨维护,形成和骨折愈合已经描述(15- - - - - -17]。磷酸二酯酶的一般功能是众所周知的。他们水解环腺苷酸、环磷鸟苷第二信使分子,和11个家庭变量特异性营地和cGMP描述(14]。pde不同亚细胞分布,一起与激酶如蛋白激酶和各自的锚定蛋白激酶锚定蛋白(akap),他们调节的功效kinase-dependent激活的转录因子。pde参与许多相关的信号通路在心血管和神经系统以及癌症。最著名的例子之一是PDE5家庭,调节血管收缩的抑制(14,18,19]。

磷酸二酯酶10 (PDE10A)主要表达于大脑,特别是在纹状体的神经细胞,与许多不同的剪接变体,与精神分裂症和神经退行性疾病(14,20.,21]。的同工酶PDE10A有几乎80倍高亲和力对营地(56公里海里)相比,cGMP的亲和力(4.4公里μ米)(22]。在神经元,PDE10A参与调节多巴胺能和glutamatergic信号和治疗的特定抑制剂罂粟碱导致显著增加阵营和cGMP水平(23]。PDE10A基因敲除动物显示体重低于野生型的兄弟姐妹,雌性动物比男性更影响(24]。与体重的差异一致,PDE10A是重要的调节能量平衡的棕色和白色脂肪细胞胰岛素抵抗[25,26]。基因敲除小鼠提出与降低运动活动和探索行为在新环境。

没有可用的信息是关于基因调控PDE10A及其作用转导和成骨分化。在这里,我们报告PDE10A表达式分析骨前体细胞分离股头从病人群体接受髋关节置换治疗。PDE10A mechanosensitive在骨骼前体,其upregulation正如上面所讨论的可能影响成骨的信号。我们的数据表明,这个mechanoresponsive基因有关间充质基质细胞生物学和成骨分化,可能在骨再生中发挥作用。

2。材料和方法

2.1。细胞培养

媒体对细胞培养获得热费希尔科学(达姆施塔特,德国),FCS得到从Bio&Sell GmbH(乌尔姆,德国)27]。主要人类间充质基质细胞(hMSCs)与从不同的捐赠者和骨髓培养4周的标准化协议(28]。骨髓移植知情同意后被恢复的股头人工髋关节置换术患者进行选择性。这个过程是经当地伦理委员会批准维尔茨堡大学的(186/18)。短暂,骨髓准备洗了杜尔贝科修改鹰的媒介,以10% FCS (DMEM / F12)补充,100 U /毫升青霉素,链霉素0.1毫克/毫升、和50μg / ml抗坏血酸盐(Sigma-Aldrich GmbH,慕尼黑,德国),并在1200转离心5分钟。颗粒在媒介重组和洗四次,上层清液的清洗步骤包含细胞收集发布。细胞被离心机和种植密度 细胞每175厘米²培养瓶。贴壁细胞被洗后2天直到融合和培育。msc从老鼠孤立calvariae通过使用一个确定的协议。简而言之,calvariae准备和收集在PBS 15毫升管。PBS是移除,消化解决方案(αmem含有0.1%胶原酶Ia型(Sigma-Aldrich GmbH)和0.2% dispase二级(罗氏))添加和孵化瓶为20分钟37°C。的cell-containing上层清液被转移到一个新的15毫升管,再一次,2毫升的消化解决方案添加,后跟一个20分钟的潜伏期在37°C瓶。细胞转移到收集管,颗粒状在1200转3分钟,resuspended 2毫升培养基(αmem补充10% FCS PenStrep和100 U /毫升),和播种35毫米盘。MC3T3 preosteoblasts被种植αmem +核苷,补充10% FCS PenStrep和100 U /毫升。SH-SY5Y神经母细胞瘤细胞培养在杜尔贝科的修改鹰中(DMEM / F12)补充10% FCS和50μg / ml庆大霉素(Sigma-Aldrich GmbH)。所有细胞种植在37°C在湿润的气氛中含有5%的有限公司₂和95%的空气。

2.2。制备小鼠大脑溶解产物

整个大脑从老鼠准备,冲击在液态氮冷冻,用微粉dismembrator年代(缝匠肌)。三分之一被转移到一个新管,总RNA分离利用NucleoSpin RNA II工具包(Macherey-Nagel Duren,德国)根据制造商的指示。

2.3。细胞生存和凋亡检测

确定影响的具体PDE10A抑制剂盐酸罂粟碱(29日- - - - - -31日](Sigma-Aldrich GmbH, Schnelldorf,德国)生存和凋亡,人类msc被播种在96孔板密度1000细胞/好,服用1,10,100μM罂粟碱24、48和72 h。生存能力和细胞凋亡率评估使用CellTiter-Glo发光细胞生存能力分析和Caspase-Glo 3/7试验,分别(来自Promega GmbH,曼海姆,德国),根据制造商的指示。发光的猎户座II光度计测定(德国普福尔茨海姆Berthold探测系统)。数据表示为代表三个独立的捐赠者的一式三份。

2.4。循环拉伸的hMSC

循环拉伸, 细胞每被播种在4 PU板如前所述[32,33整体)和培育一个星期。10μM添加罂粟碱是24小时,1毫米db-cAMP (N6 2 - - - - - -O-dibutyryl-cAMP Sigma-Aldrich GmbH, Schnelldorf、德国)添加1 h之前伸展。各自的db-cAMP浓度是获得34]。细胞受到机械刺激1 Hz的扩展1%申请30分钟使用生物反应器和聚氨酯菜由我们组(35]。细胞后15分钟和4 h,分别和总RNA分离利用NucleoSpin RNA II工具包(Macherey-Nagel Duren,德国)根据制造商的指示。

2.5。成骨分化hMSC

人类msc分化成成骨细胞的谱系的播种 细胞每厘米²在板材6-well RNA隔离和组织化学染色。达到融合后,媒介取代成骨的介质组成的DMEM高葡萄糖,10% FCS, 1 U /毫升青霉素,100μg / ml链霉素(所有生命技术GmbH), 50μg / ml L-ascorbic酸2-phosphate, 1μM地塞米松,10毫米β从Sigma-Aldrich GmbH甘油磷酸酯(所有)。控制细胞保存在扩张中。盐酸罂粟碱和db-cAMP对矿化的影响,通过添加10基因表达进行了测试μM罂粟碱和1毫米db-cAMP成骨分化过程。媒介改变了两次一个星期。

2.6。组织化学染色

磷酸氢钙和羟基磷灰石的检测细胞外基质,hMSCs在甲醇固定2周后,沾染了碱性茜素红S (1% )(Chroma-Schmidt GmbH,斯图加特,德国)2分钟,和空气干燥。显微图像是在室温下与一个Axio观察者7显微镜Neofluar 10 x / 0.3计划目标和Axiocam 305摄像头(所有从卡尔蔡司缩微成像GmbH,哥廷根,德国)。

2.7。隔离的RNA, rt - PCR和定量PCR

总RNA分离利用NucleoSpin RNA II工具包(Macherey-Nagel Duren,德国)根据制造商的指示。一微克的总RNA与MMLV reverse-transcribed逆转录酶(Promega GmbH)卷25μl。定量PCR, cDNA稀释1:10,qPCR是20μl通过使用2μ互补脱氧核糖核酸和10 lμl的GoTaq qPCR大师混合(Promega GmbH,曼海姆,德国)和0.25 pmol sequence-specific引物从biomers.net获得GmbH(乌尔姆,德国)或试剂盒GmbH(希尔登,德国)(见表1引物序列和PCR条件)。qPCR条件如下:95°C 3分钟;40周期:95 10°C;退火温度(见表1十年代;十年代72°C;其次是融化曲线分析qPCR产品的特异性。结果计算与efficiency-corrected Ct模型(36与RPS27A](核糖体蛋白S27a)看家基因。从三到四个独立的实验中,获得数据和qPCRs qPCR热循环qTOWER执行三次³德国耶拿分析仪器公司(AG)、耶拿,德国)。差异的计算ΔΔCT方法;与学生也获得了意义 - - - - - -测试。

2.8。免疫印迹

hMSC成骨分化后不同时间点有和没有10μ罂粟碱,细胞被洗两次与PBS和200年收获μl裂解缓冲(50 mM玫瑰150毫米氯化钠5毫米EDTA, NP-40 0.1%, 20毫米β甘油磷酸盐,0.5毫米Na-orthovanadate包含完整™蛋白酶抑制剂(德国罗氏诊断GmbH,曼海姆,德国))。细胞细胞溶解,随后在10000转离心,4°C 10分钟。

蛋白质是由RotiQuant量化分析(卡尔罗斯GmbH,卡尔斯鲁厄,德国)。15μ3.75 g蛋白质混合μl加载缓冲区(RotiLoad,卡尔罗斯GmbH)和沸腾的变性5分钟。样本12% SDS聚丙烯酰胺凝胶上分离,375毫米三羟甲基氨基甲烷(pH值8.8)液,0.1% SDS在192毫米甘氨酸,和25毫米三,0.1% SDS (pH值8.8)。SDS页面后,凝胶是孵化帽缓冲区(50毫米帽、10%甲醇和1毫米巯基丙酸,pH值10.0)10分钟。蛋白质是半干的涂抹1 h 1 mA /厘米²在室温下稳定硝化纤维素膜(Optitran BA-S, Schleicher和Schuell Dassel,德国)使用迷你千变万化的单位(BioRad,慕尼黑,德国)。膜被封锁的脱脂奶粉5%或5% BSA ttb缓冲区(0.1三、150毫米氯化钠和0.1% Tween-20),分别和孵化PDE10A(七大工业国,鼠标马伯,sc - 515023, 1: 500年,圣克鲁斯生物技术,海德堡,德国)β肌动蛋白(13 e5兔子马伯,# 4970,1:1000年,细胞信号传导、莱顿、荷兰)主要抗体,分别稀释在屏蔽解决方案在一夜之间在4°C。膜清洗3×15分钟ttb紧随其后的是一个孵化2 h与mIgG室温κBP-HRP (sc - 516102)和次要anti-rabbit IgG-horseradish过氧化物酶抗体(SH A0545 Sigma-Aldrich GmbH),分别稀释1:2000年ttb解决方案。又与ttb洗涤3×15分钟,具体染色检测使用化学发光(ECL)系统(VWR国际GmbH,达姆施塔特,德国)。实验有三个独立的捐助者。一个有代表性的实验。

2.9。统计分析

统计分析使用双尾未配对或配对 - - - - - -测试和值小于0.05被认为是重要的。一切价值都得到至少三个技术复制和表达为 。星号显示显著差异与控制样本用于规范化。进一步的细节数量的独立实验,hMSC捐助者使用,给出了归一化法和选择的图的传说。

3所示。结果

3.1。PDE10A表达在人类和小鼠初级msc和细胞系

来确定PDE10A转录水平在人类和小鼠初级MSC和细胞系,我们测量了qPCR的基因表达。PDE10A信使rna检测,无论是在人类主要MSC和初级MSC与小鼠calvariae(图1)以及小鼠preosteoblastic细胞株MC3T3。我们使用人类神经母细胞瘤细胞系SH-SY5Y和小鼠大脑溶解产物作为著名的高水平的积极控制PDE10A表达式。

3.2。成骨分化抑制PDE10A的表达

人类主要msc分化培养confluency和向成骨的血统。从细胞总RNA和全细胞溶解产物准备收获后1、10、20和30天的表达PDE10A分析了qPCR和免疫印迹。PDE10A基因表达和蛋白质含量都减少10后,20日和30天的成骨分化的未分化的控制(相比 和 ,图2)。对成骨细胞的表型确认MSC发达,我们测量转录因子RUNX2(runt-related转录因子2)和早期成骨细胞的标记ALPL(组织非特异性碱性磷酸酶)分化后表达在表示时间点。这一趋势可以感激的表情RUNX2增加10到20天后,和ALPL略增强10天后,由于高捐赠可变性。

3.3。PDE10A并不影响细胞的生存能力和抑制细胞凋亡率hMSCs

在下一步,我们封锁PDE10A活动通过使用特定抑制剂在hMSCs罂粟碱。确定最优浓度PDE10A抑制而不影响细胞的生存能力,hMSC治疗,10,100μ罂粟碱。细胞生存和凋亡率测定在24日,48岁,分别和72 h。虽然罂粟碱没有诱导细胞凋亡,减少细胞的生存能力在100μ在48和72小时( ,数据3(一个)和3 (b))。因此,在其他的实验中,10μPDE10A抑制M罂粟碱是用作剂量,没有观察到对细胞活力的影响。

3.4。hMSC PDE10A损害抑制成骨分化

分析如果PDE10A相关的成骨分化,主要msc分化向成骨的血统是14天,添加特定PDE10A抑制剂罂粟碱或db-cAMP是成骨的鸡尾酒,分别。经过14天的分化,成骨的标记基因SPP1(磷蛋白质分泌1),RUNX2,ALPL分析了由qPCR以及矿物沉积茜素红染色。正如所料,增加后成骨分化成骨的标记基因。而RUNX2只是稍微调节和捐赠者变异性高,ALPL和SPP1明显增强。相比之下,添加罂粟碱或db-cAMP阻止成骨upregulationRUNX2,SPP1( ),和ALPL( )。罂粟碱或db-cAMP还显示未分化的细胞,减少的表达效果SPP1和ALPL( 和 ,图4(一))。成骨分化的抑制罂粟碱或db-cAMP也可以验证了茜素红染色。经过14天的分化、矿物沉积在初级MSC可检测,这在很大程度上减少罂粟碱的存在和db-cAMP分别(图4 (b))。

地塞米松(Dex)是一个组件的成骨分化鸡尾酒,我们调查如果PDE10A在hMSC敏捷响应,因此治疗hMSC 1μ敏捷但不影响PDE10A mRNA表达可以发现(增刊。图1)。此外,罂粟碱不影响PDE10A(增刊的表达。图1)。

3.5。PDE10A Mechanoresponsive基因在MSC

机械应变是一个关键的刺激成骨分化。澄清如果PDE10A专门回应机械应变在成骨的前兆,人类主要来自13个捐助者的msc被播种在聚氨酯(PU)菜肴和机械应变(1赫兹的频率,1%扩展)。而表达PDE10A增加4 h后机械负荷( ;图5,白色的酒吧),没有这样的增加15分钟后观察早期。确认主msc mechanosensitive和应对循环拉伸,我们测量mechanoresponsive基因的表达,PTGS2(prostaglandin-endoperoxide合成酶2)”丛书(fos protooncogene提交)38,39)在同一个捐赠者15分钟和4 h后机械加载(图5黑色和灰色的酒吧)。相比PDE10A,PTGS2和”丛书15分钟后被诱导早期( )和PTGS2和安全系数的表达拒绝基线4 h后循环拉伸,正如我们之前所报道的(33]。RPS27A被用来看家基因,我们以前的研究中使用33),不应对循环拉伸(数据未显示)。PTGS2 QPCR显示时间感应,安全系数和PDE10A而所有捐助者对循环应变mechanoresponsive。

3.6。抑制PDE10A调节Mechanoresponse MSC

我们已经表明,PDE10A抑制罂粟碱引起成骨的标记基因的镇压SPP1,RUNX2,ALPL机械应变后,PDE10A表达式是诱导。因此,我们问PDE10A抑制影响转导主要msc。为此,我们五个不同捐赠者的种子细胞聚氨酯菜肴,经过10μM PDE10A抑制剂罂粟碱的24 h。此外,我们使用1毫米db-cAMP 1 h浓度增加细胞内营。随后,我们应用机械应变(1赫兹的频率,1%扩展)和分析mechanoresponsive基因的表达PTGS2和”丛书15分钟后,以及PDE10A由qPCR 4 h后,。PTGS2 mechanoresponse和安全系数被db-cAMP减弱( ;图6)。罂粟碱预处理的mechanoresponse降低安全系数( ),和一个PTGS2的差别可以欣赏对这些趋势。没有可以看到罂粟碱对的表达的影响PDE10A在这种情况下。通过应用db-cAMP, mechanoresponse PDE10A是2.5(增加的因素 )。

4所示。讨论

在本文中,我们分析了磷酸二酯酶的表达和调控10 (PDE10A)在成骨分化和转导主要人类骨骨髓来源间充质基质细胞(hMSCs)。PDE10A属于家族PDE同功酶,水解降解第二信使的3环磷酸阵营和cGMP的债券。的同工酶PDE10A展品几乎80倍高亲和力对营地(56公里海里)相比,cGMP亲和力报道(4.4公里μ米)(22),因此我们假设这里讨论的结果很大程度上依赖于调制营地的浓度,而cGMP只扮演次要角色。

在神经元中,PDE10A是参与调节多巴胺能和glutamatergic信号(23]。PDE10A是众所周知的被表达在神经组织中,我们使用小鼠大脑溶解产物和神经母细胞瘤细胞系SH-SY5Y qPCR积极控制实验。PDE10A mRNA表达可能在hMSC发现,小鼠初级MSC (mMSC)和小鼠preosteoblastic细胞株MC3T3,尽管在一个小得多的程度上相比,神经细胞和组织中的表达。seppo等人研究了15种不同PDE家庭成员和亚型的表达在SaOS-2 mg - 63型骨肉瘤以及正常的人类成骨细胞的(NHOst)细胞,但PDE10A只是出现在mg - 63细胞(40,41]。因此,我们的论文对现有的报告和扩展知识的表达和功能PDE10A人类骨骨髓来源基质细胞和成骨的体细胞。

向成骨分化hMSC血统的差别显示时间对这些PDE10A信使rna和蛋白质。地塞米松(Dex),据报道,它能抑制PDE的表达家庭成员,包括PDE10A [41]。我们假设PDE10A表达式的减少在成骨分化过程本身的承诺是一个效果hMSC我们没有观察地塞米松的作用。我们的数据表明,营水平较低的初始阶段成骨的承诺,由于更高的PDE10A表达式,并增加在成骨的承诺将减少PDE10A表达式。这是符合上述PDE10A表达式模式在骨肉瘤细胞,mg - 63, -高山和不成熟,PDE10A是积极的,和SaOS-2细胞,积极的高山和更成熟,为阴性PDE10A [41,42]。在小鼠MSC和胚胎间质细胞,表明在成骨分化的早期阶段,激活腺苷酸环化酶通过forskolin治疗导致抑制矿化(43),而一般浓度降低营,通过刺激细胞,2 ,5 - - - - - -didesoxyadenosine,增加成骨分化(44]。相比之下,结果表明,预处理MSC与forskolin之前添加成骨分化鸡尾酒增加其成骨的潜力(43]。增强成骨分化能力也被报道后小鼠四白基质细胞有选择性地抑制PDE2, PDE3, PDE4,无法验证在preosteoblastic MC3-T3细胞(45]。这些报告表明,微调营水平的PDE同功酶相关的早期阶段,尽管他们的角色在成骨分化成骨的承诺并不完全理解。

这里没有提到论文关注PDE10A的功能,我们旨在解读它的角色在成骨分化使用特定PDE10A抑制剂,即罂粟碱。4-dimethoxybenzyl罂粟碱(1 - (3)6,7-dimethoxyisoquinoline),唯一的临床使用PDE10A抑制剂迄今为止,PDE10A的IC50值36海里,被形容为高度特定PDE10A [29日,46]。我们排除了罂粟碱的浓度高达10细胞毒性效应μM和这个剂量用于所有其他实验。PDE10A抑制钝化的表达成骨的标记和减少hMSC成骨的条件下的矿化率,高的刺激一样nonphysiological营水平获得db-cAMP治疗。如前所述,在ES细胞中,高水平的营地在早期阶段的成骨的承诺是不利的44这是符合我们的观察。此外,啮齿动物模型所示,信号通过营地和蛋白激酶抑制成骨细胞分化和骨形成47],断断续续的营地积累相关的抑制骨(34]。然而,同一组报道,高nonphysiological浓度的夏令营活动在他们看来不能与自然GPCR配体通过刺激细胞,例如,PTH-are有利于成骨分化的人类msc (48]。同样适用于持续上涨营水平或连续激活的PKA db-cAMP [34]。作者总结,营地可以发挥积极以及消极影响成骨分化,他们得出结论,不是阵营集中本身是触发负责细胞命运的决定但各自的时间框架应用程序和持续时间(34]。我们旨在确定用罂粟碱治疗hMSC后营水平通过使用两个不同的商用营地化验。是个immunobased试验,另一个阵营的水平取决于测量蛋白激酶的活性我们无法检测阵营水平或阵营hMSC变化由于缺乏敏感性的化验使用。然而,我们的数据提出了支持假设营水平至关重要的监管和微调,PDE10A成骨的承诺是一个主要玩家在这个上下文。

间叶细胞命运的决定,尤其是成骨分化也受到转导后的影响,例如,循环拉伸或流体。机械力转化为生化信号通过整合蛋白和钙通道有关细胞膜和初级纤毛(6,49]。转导导致核易位和激活的转录因子结合mechanoresponsive DNA元素,例如,AP-1、sp 1网站,或其他剪应力DNA-response元素(35,50,51]。在MSC,表明转导由初级纤毛和感觉到由腺苷酸环化酶6和第二信使阵营(7]。流体剪切应力也通过cGMP介导的激活成骨细胞的细胞导致cGMP-dependent蛋白激酶(52]。作为PDE10A参与降解cGMP的营地,并在较小程度上,我们研究了如果PDE10A mechanoresponsive hMSC。正如我们之前所报道的,即早期的基因”丛书和PTGS2是调节后15分钟内机械应变的应用(33]。4 h后,我们发现了一个upregulationPDE10A表达在这些细胞,这表明第二信使营地,这可能的upregulation负责”丛书和PTGS2,由PDE10A退化。我们假设不仅在成骨分化,而且营地信号转导有关发售日期或时间的重要信号级联的激活。罂粟碱钝化机械load-driven upregulation FOS和PTGS2提交。这表明阵营增加通过抑制其分解代谢和mechanotransduction-related阵营增加,相互合作,甚至可能取代至少即早期基因调控。PDE10A报道也是mechanoresponsive肺动脉平滑肌细胞的肺动脉高压大鼠模型。罂粟碱的抑制PDE10A减毒对肺动脉高血压的影响血流动力学参数和肺血管重建(31日]。然而,hMSC upregulation PDE10A本身的机械负荷不能削弱了罂粟碱治疗和刺激db-cAMP甚至PDE10A的表达增加,表明mechanoresponsive upregulation PDE10A本身是由营只有当nonphysiological应用高浓度。在生理条件下,营地只扮演次要角色,表明替代第二信使和信号通路可能参与其中。

5。结论

PDE10A是一个有关调制器骨成骨分化的体细胞。具体PDE10A抑制使用罂粟碱降低成骨分化和体外矿化。此外,PDE10A基因表达本身就是mechanoresponsive及其功能调节细胞转导尤其是即早期基因调控。本文扩展了知识的功能PDE10A人类骨骨髓来源基质细胞和成骨的前兆。未来的研究一定会解开它的作用在维护和适应的骨量根据环境的需要在健康和疾病。

数据可用性

qPCR和可行性分析的原始数据用来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

没有利益冲突。

作者的贡献

Regina艾伯特和弗朗茨Jakob同样起到了推波助澜的作用。

确认

这项工作得到了大幅减退Bundesministerium皮毛陶冶和格兰特(BMBF) 01 ec1402c (DIMEOs)和由Europaischer昏聩毛皮regionale Entwicklung (EFRE)授予欧盟- 1650 - 0006 f·雅各布和德意志Forschungsgemeinschaft(脱硫、德国研究基金会)-Projektnummer 326998133 - trr 225(子项目B05、r·艾伯特)。我们感谢博士斯蒂芬妮γ射线激光器准备大脑溶解产物。

补充材料

增刊。图1:表达PDE10A在初级hMSC治疗后与地塞米松和罂粟碱。(补充材料)

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