半乳糖凝集素1蛋白及其生物学功能

半乳糖凝集素1(Galectin-1)是一种分子质量约为14 ku的β-糖结合蛋白,是动物凝集素家族的成员之一。作为多种癌症的诊断指标,治疗癌症的新突破口,对Galectin-1的研究备受关注。此外,Galectin-1分布广泛,与多种正常生物功能相关,如细胞生长、神经修复、血管再生、软骨形成等。现阶段,关于Galectin-1在鹿茸再生中的研究很少,但鹿茸再生中许多过程与Galectin-1的功能高度相关。与肿瘤同样高速生长且高表达Galectin-1的鹿茸组织并不发生癌变,这可能对癌症的研究有所启发。为了寻找治疗癌症的新方法,解释鹿茸再生机制,了解Galectin-1蛋白在肿瘤和鹿茸中的功能研究进展至关重要,文章就其进行了综述。     

Notch信号通路在体外培养的鹿茸干细胞中的表达

Notch信号通路是一条进化上十分保守的信号转导系统,在调节干细胞增殖、分化和凋亡方面起到重要作用。研究表明,鹿生茸区骨膜和角柄骨膜分别含有鹿茸发生和再生的干细胞。应用RT-PCR的方法对离体培养生茸区骨膜和角柄骨膜细胞进行检测,得出Notch信号通路各信号因子在2种细胞中的表达情况。结果:Notch-1、Notch-2、Notch-4、Dll-4J、agged-1J、agged-2、Hes-1等信号因子在这2种干细胞中均有不同程度的表达,说明Notch信号通路可能参与了他们的增殖、分化的调控。     

鹿茸干细胞基因组DNA甲基化的检测方法

以鹿茸干细胞为研究对象,分别采用甲基化敏感性扩增多态性(MSAP)和荧光标记甲基化敏感性扩增多态性(F-MSAP)方法对鹿茸干细胞进行全基因组DNA甲基化检测。结果表明:MSAP方法共检测到387个位点,F-MSAP方法共检测出1 524个位点。2种方法所得结果中均发现Ⅰ型条带数最多,Ⅲ型条带数最少。与MSAP方法比较,F-MSAP方法在数据分析和实际操作过程中具有安全、高效、高通量、自动化等特点,更适用于检测鹿茸干细胞基因组DNA甲基化。     

东北梅花鹿Galectin-1基因RNAi载体的构建

构建东北梅花鹿galectin-1基因特异小分子干扰RNA(shRNAs)真核干扰载体,并获得稳定感染生茸区骨膜细胞系。设计2对galectin-1 mRNA特异性shRNAs,两端分别带有ClaⅠ/MluⅠ酶切位点和一个9 nt发夹结构,通过基因克隆技术将其插入真核表达质粒pLVTHM中,构建galectin-1 shRNA表达载体,利用PCR和测序筛选出阳性质粒。将重组质粒与PPAX及pMD2.G共转染到293 t细胞中,在倒置显微镜下观察转染效果并收集、浓缩病毒质粒,感染生茸区骨膜细胞。结果表明,成功构建东北梅花鹿galectin-1基因RNAi载体,获得稳定传代被感染生茸区骨膜细胞系,为进一步研究galectin-1基因在鹿茸再生中的作用奠定基础。     

鹿茸再生及其分子调节机理研究进展

鹿茸是唯一可以周期性完全再生的哺乳动物器官,这种再生起源于骨膜干细胞。鹿茸再生伴随着皮肤、血管和神经的快速生成,而且多种多肽和生长因子参与其中,组成了一系列复杂而精密的信号调控通路。作者综述了鹿茸再生过程的组织学及分子信号通路研究现状,以信号转导通路为研究重点揭示鹿茸再生之谜,为更好地了解哺乳动物器官再生机制提供参考。     

梅花鹿鹿茸S100A4融合蛋白在大肠杆菌中的表达纯化

我们的前期研究表明,鹿茸发生和再生都是依赖干细胞的过程。鹿茸的干细胞存在于鹿未来鹿茸发生区的骨膜中,即生茸骨膜。AP细胞表达特有的分子S100A4,推测为鹿茸发生的关键调节分子。进一步从分子水平阐述S100A4在鹿茸发生中的调节机制需要高质量S100A4的纯品。为了解决这一问题,我们针对已从梅花鹿AP细胞反转录出的S100A4基因序列,设计了含有EcoR I和BamH I酶切位点的上下游引物,并扩增出了目的片段。其后将S100A4基因片段和PGEX-6P-1载体酶切并进行了连接,转入Top10F’感受态细胞中,涂板筛选出了阳性克隆,进行了菌液PCR及双酶切鉴定,再将重组质粒转入了BL21（DE3）pLys S表达菌株进行了IPTG诱导表达。用聚丙烯酰胺凝胶电泳及western blot鉴定表明融合蛋白成功表达,随后对融合蛋白进行了纯化。本研究成功地实现了鹿本身特有的S100A4基因的体外表达。     

应用同种异体大鼠脂肪干细胞的细胞外基质修复软骨缺损

取1周龄大鼠脂肪组织分离脂肪干细胞（Adipose derived stem cells,ADSCs）诱导分泌细胞外基质（Extracellular matrix,ECM）,通过去细胞处理后得到生物支架ADSCs-ECM。使用2 mm的钻头在大鼠膝关节做直径2 mm、深2 mm的缺损;空白组不移植任何材料,试验组在软骨缺损处移植ADSCs-ECM支架材料。手术后6周和12周取材进行形态学观察和组织学分析。结果表明：处理12周后,缺损处空白组未见明显的软骨再生,而试验组可见明显的软骨再生,新生的软骨组织颜色与正常软骨组织颜色相似,且与周围正常软骨组织界面整合良好,再生软骨中有大量的软骨细胞产生。说明同种异体大鼠ADSCs-ECM在修复软骨缺损效果良好。     

鹿茸干细胞内[Na+]测定及其影响因素鉴定

为探索鹿茸的形态发生与鹿茸干细胞(包括发生干细胞和再生干细胞)内[Na~+]的关系有关,以鹿茸干细胞为模型,研究不同干性的哺乳动物干细胞内[Na~+]的差异,并鉴定引起这种差异的电压门控性钠离子通道(NaV)因素。采集并培养具有不同干性的梅花鹿鹿茸干细胞,包括生茸区骨膜细胞(AP细胞,鹿茸发生干细胞)和角柄骨膜细胞(PP细胞,鹿茸再生干细胞,其干性低于AP细胞),以鹿普通脸部骨膜细胞(FP细胞)作为对照,并采用CoroNa染色方法,通过荧光强度来分析不同类型细胞内[Na~+]的差异,结合PCR方法鉴定转录水平上NaV基因的差异,并分别用睾酮和MS-222对细胞进行处理,观测其对细胞内[Na~+]的影响。结果表明:鹿茸干细胞内[Na~+]高于FP细胞,其中AP细胞内[Na~+]高于PP细胞;NaV1.1基因在AP细胞中特异性转录;睾酮对这3种细胞内[Na~+]水平没有显著影响;但是,MS-222处理能够在一定程度上降低细胞内[Na~+]。本研究发现:鹿茸干细胞内[Na~+]与其干性一致,干性高的AP细胞内[Na~+]也相对较高;NaV1.1基因在转录水平上的差异,可能是造成AP细胞内[Na~+]高的主要原因;干扰NaV的MS-222能够在一定程度上降低细胞内[Na~+]。说明哺乳动物器官的发生和再生可能与低等动物器官上的发现类似,都与细胞内[Na~+]有关。     

梅花鹿Col Ⅹ基因的RNAi重组慢病毒载体的构建及鉴定

研究十型胶原蛋白(Collagen type Ⅹ,Col Ⅹ),在软骨内成骨过程中所起的作用。本研究针对梅花鹿Col Ⅹ基因设计筛选2条高分RNAi靶序列,在T4 DNA连接酶的作用下分别与慢病毒载体质粒plvthm连接,形成重组质粒S2-plvthm/S3-plvthm;PCR筛选阳性克隆并测序鉴定。用Lipofectamine 2000介导S2-plvthm/S3-plvthm,pCMVdr8.91,pMD2G三质粒共转染293T细胞。结果显示:转染24 h后,观察到表达荧光蛋白的293T细胞。收集培养液后进行1000g离心5 min,所得上清液含有重组慢病毒的组分。S2-plvthm/S3-plvthm上清液中病毒滴度分别达到9.96×107TU/L和7.18×107TU/L。以此病毒感染梅花鹿角柄骨膜细胞,并进行微粒体培养,72 h后出现肉眼可见的白色微团,该细胞团有荧光表达。本试验成功地构建了针对梅花鹿ColⅩ基因的慢病毒载体,为了研究Col Ⅹ蛋白在鹿茸角骨化中的作用奠定了基础。     

梅花鹿Col X基因的RNAi重组慢病毒载体的构建及鉴定

研究十型胶原蛋白(Collagen type X,Col X),在软骨内成骨过程中所起的作用.本研究针对梅花鹿ColX基因设计筛选2条高分RNAi靶序列,在T4 DNA连接酶的作用下分别与慢病毒载体质粒plvthm连接,形成重组质粒S2-plvthm/S3-plvthm;PCR筛选阳性克隆并测序鉴定.用Lipofectamine 2000介导S2-plvthm/S3-plvthm,pCMVdr8.91,pMD2G三质粒共转染293T细胞.结果显示:转染24 h后,观察到表达荧光蛋白的293T细胞.收集培养液后进行1 000 g离心5 min,所得上清液含有重组慢病毒的组分.S2-plvthm/S3-plvthm上清液中病毒滴度分别达到9.96×107TU/L和7.18×107TU/L.以此病毒感染梅花鹿角柄骨膜细胞,并进行微粒体培养,72 h后出现肉眼可见的白色微团,该细胞团有荧光表达.本试验成功地构建了针对梅花鹿Col X基因的慢病毒裁体,为了研究Col X蛋白在鹿茸角骨化中的作用奠定了基础.