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目的:观察全反式视黄酸(RA)对端粒酶永生化人神经前体细胞的诱导分化作用,研究在这个过程中细胞周期调节蛋白p27及其相关分子的作用,并比较端粒酶永生化人神经前体细胞与正常人神经前体细胞的细胞分子学特性是否相同,探讨RA诱导的端粒酶永生化人神经前体细胞的分化过程与p27之间的关系。
材料与方法:取已建立的端粒酶永生化人神经前体细胞(命名为、hSN12W-TERT细胞)及正常人神经前体细胞(命名为HSN细胞)体外无血清培养,在细胞进入对数生长期时分别给予RA(1μM)诱导,在RA诱导后第1、3、5、7天收集细胞,分别用相差显微镜观察细胞形态学的变化、流式细胞分析术测定细胞周期的变化、免疫细胞化学法、RT-PCR法和Western Blot等方法观察细胞周期蛋白p27、p21、Cdk2、cydinE及参与p27泛素降解途径的相关蛋白Skp2等的变化。
结果:
(1)相差显微镜观察发现,在增殖情况下hSN12W-TERT细胞与HSN细j胞形态无明显的差异,胞体均呈多形型,有一个较长的突起。在RA(1μM)诱导第3天两种细胞形态开始发生变化,表现为胞体变小,突起延长,至RA诱导第7天时已经接近成熟神经元形态,突起进一步延长增多,且突起间联系增多.从形态学观察可见,hSN12W-TERT与HSN两种细胞都能被RA诱导分化,且在分化过程中两种细胞的形态变化相似。
(2)流式细胞分析结果显示,经RA(1μM)诱导第3天hsN12W-TERT细胞G<,0>/G<,1>期的比例由未经RA诱导前的77.25﹪上升至85.68﹪,而S期的比例由9.38﹪下降到857﹪;HSN细胞G<,0>/G<,1>期的比例由未经RA诱导前的65.20﹪上升至80.72﹪,而S期的比例由28.39﹪下降到8.62﹪。
(3)免疫细胞化学染色结果显示,hSN12W-TERT细胞与HSN细胞在未经RA诱导前p27<,Kipl>染色阳性的细胞数量较少,荧光染色弱,在RA(1μM)诱导第3天p27<,Kipl>的表达开始增加,至第7天时增加明显。经统计学分析RA诱导两组细胞第3、7天组与未经RA诱导组相比均有统计学差异p<0.05)。
(4)RT-PCR结果显示,hSN12W-TERT细胞在RA(1μM)诱导第3天时p27<,Kipl>mRNA表达达到高峰,而p21<,Cipl>的表达在RA诱导后呈下降趋势,同时Cdk2、cyclinE的mRNA表达基本没有变化。HSN细胞在经RA(1μM)诱导第3天时p27<,Kipl>mRNA表达明显增加,并在第5天达到高峰,而p21<,Cipl>、Cdk2、cydinE等的mRNA表达在RA诱导前后无明显变化。
(5)Western Blot结果显示,hSNl2W-TERT细胞与HSN细胞在RA(1μM)诱导第3天时p27<,Kipl>的蛋白表达增加,并在第5天达到高峰,而且核蛋白与胞浆蛋白中这一变化趋势是相同的。p21<,Cipl>的蛋白表达呈下降趋势。Cdk2的蛋白表达变化不明显,但反映Cdk2活性的p-Cdk2表达明显下降,同时参与p27<,Kipl>泛素降解途径的重要因子Skp2表达明显下降。增殖性核抗原(PCNA)仅在增殖的细胞中存在,随着诱导分化消失。
结论:
(1)p27<,Kipl>在RA诱导的端粒酶永生化人神经前体细胞分化过程中表达显著增加。在本研究中,p27<,Kipl>表达增加可能通过两条途径调解:一是在转录水平调节,通过增加p27<,Kipl>的mRNA水平实现;另一是通过下调Skp2的表达,抑制其泛素降解途径实现.
(2)端粒酶永生化人神经前体细胞与正常人神经前体细胞相比,在RA诱导分化的过程中,p27<,Kipl>的调节作用及其调节机制基本相似。