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第一章 Galectin-3在诱导大鼠骨髓间充质干细胞向肝样细胞分化中的作用目的通过单独应用Galectin-3、肝细胞生长因子(HGF)以及联合Galectin-3、HGF对BMSCs进行诱导培养,以研究Galectin-3对大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)向肝样细胞诱导分化的作用。方法对大鼠股骨骨髓间充质干细胞进行提取,分离,传代培养及鉴定。取第4代细胞进行诱导培养,分组:A组:SD大鼠BMSCs;B组:SD大鼠BMSCs+0.5μg/ml Gal-3;CC组:SD大鼠BMSCs+20ng/mlHGF;D组:SD大鼠BMSCs+0.5μg/ml Gal-3+20ng/ml HGF;E组:大鼠肝细胞。分别在诱导后7、14、21、28d进行细胞形态学观察、糖原染色观察,并行实时定量PCR以及Western blot检测,鉴定其分化情况。结果大鼠股骨骨髓分离出的细胞符合骨髓间充质干细胞特性。诱导后,B、C、D组BMSCs形态逐渐向肝样细胞转化,D组28d时细胞形态与肝细胞相对比相似度最高。糖原染色28d时A组无染色,B、C、D组染色较前增多,D组染色率最高(P<0.05)。Q-PCR检测AFP、ALB、CK-18表达逐渐升高,28d时B组与C组各指标较接近(P<0.05)。Gal-3与HGF对AFP、ALB的mRNA表达不存在交互效应(AFP:F=0.236,P=0.640;ALB:F=50.639,P=0.000),对CK-18的mRNA表达有协同效应(F=50.639,P=0.000)。Western blot检测A组几乎不表达AFP、ALB及CK18,B、C、D组AFP、ALB及CK18蛋白表达随时间延长,逐渐增加。结论Galectin-3能够单独诱导骨髓间充质干细胞向肝样细胞分化,而且联合HGF诱导BMSCs分化的效率更高。第二章 Galectin-3诱导大鼠骨髓间充质干细胞向肝样细胞分化的机制研究目的探讨Galectin-3联合BMSCs对治疗大鼠急性肝衰竭的效果,并研究Galectin-3诱导BMSCs为肝样细胞的分子机制。方法首先构建大鼠急性肝衰竭模型,并比较不同处理组大鼠的肝功能恢复情况以及观察肝细胞的特性。然后通过基因芯片筛选出Galectin-3诱导BMSCs分化为肝样细胞过程中差异性表达基因,从而找出所涉及的相关通路。最后通过细胞免疫组织化学法和Western Blot检测YAP、P-YAP及肝细胞特异蛋白ALB、AFP、CK18的表达。结果Galectin-3联合BMSCs能有效改善肝衰竭大鼠的肝功能。基因芯片发现了 Galectin-3诱导BMSCs分化为肝样细胞过程中上调基因为27个,下调基因为 62 个。涉及 TGF-β、PI3K-Akt及 Hippo 等信号通路。Gal-3 及 Gal-3+XMU-MP-1诱导组的YAP表达较空白对照组增加,Gal-3+XMU-MP-1较单独应用Gal-3诱导BMSCs分化的效率高。结论Galectin-3联合BMSCs能有效治疗大鼠急性肝衰竭,诱导过程与TGF-β、PI3K-Akt及Hippo等信号通路相关。抑制Hippo信号通路可提高诱导效率。本项目从细胞-动物两个层次,揭示了 Galectin-3诱导BMSCs为肝样细胞的分子机制,为临床上应用Galectin-3联合BMSCs治疗肝衰竭提供科学依据。