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Let-7b對(duì)骨髓基質(zhì)干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為神經(jīng)元的作用研究

2017-11-08 08:54:07李進(jìn)領(lǐng)賈延劼
中國全科醫(yī)學(xué) 2017年33期
關(guān)鍵詞:存活率空白對(duì)照干細(xì)胞

李進(jìn)領(lǐng),李 智,李 琳,張 靜,賈延劼,安 穎

1.450007河南省鄭州市,鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 2.119991俄羅斯莫斯科,莫斯科國立謝東諾夫第一醫(yī)科大學(xué) 3.450052河南省鄭州市,鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科

·論著·

*通信作者:張靜,主治醫(yī)師;E-mail:yzkl0112@163.com

Let-7b對(duì)骨髓基質(zhì)干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為神經(jīng)元的作用研究

李進(jìn)領(lǐng)1,李 智2,李 琳1,張 靜3*,賈延劼3,安 穎1

1.450007河南省鄭州市,鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 2.119991俄羅斯莫斯科,莫斯科國立謝東諾夫第一醫(yī)科大學(xué) 3.450052河南省鄭州市,鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科

目的探討Let-7b在大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)分化為神經(jīng)元過程中的作用。方法2013年1—12月將80只SPF級(jí)SD大鼠隨機(jī)分為空白對(duì)照組、陰性對(duì)照組、Let-7b-up慢病毒載體(LV-rno-Let-7b-up)組、Let-7b-inhibition慢病毒載體(LV-rno-Let-7b-inhibition)組,每組20只。將陰性對(duì)照組、LV-rno-Let-7b-up組、LV-rno-Let-7b-inhibition組大鼠分別感染EGFP空病毒,采用頸椎脫臼法處死4組大鼠,并獲取MSCs,傳代培養(yǎng)4代后備用。取傳代培養(yǎng)的MSCs感染慢病毒,具體為:空白對(duì)照組、陰性對(duì)照組不進(jìn)行感染,LV-rno-Let-7b-up組、LV-rno-Let-7b-inhibition組分別感染LV-rno-Let-7b-up、Let-7b-inhibition,采用MTT法檢測感染前、感染后24 h、感染后5 d MSCs存活率。采用法舒地爾對(duì)4組進(jìn)行誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn),觀察MSCs分化為神經(jīng)元的分化效率。采用免疫組化法檢測4組神經(jīng)元烯醇化酶(NSE)、神經(jīng)微管結(jié)合蛋白(MAP-2)、微管相關(guān)蛋白(Tau)水平,RT-PCR法檢測4組NSE、MAP-2、Tau mRNA水平。結(jié)果LV-rno-Let-7b-up組MSCs于LV-rno-Let-7b-up感染后第3天熒光表達(dá)最強(qiáng),LV-rno-Let-7b-inhibition組MSCs于LV-rno-Let-7b-inhibition感染后第5天熒光表達(dá)最強(qiáng)。感染第5天時(shí),陰性對(duì)照組、LV-rno-Let-7b-up組、LV-rno-Let-7b-inhibition組MSCs感染率分別為87.46%、86.81%、87.12%。感染后24 h、5 d陰性對(duì)照組、LV-rno-Let-7b-up組、LV-rno-Let-7b-inhibition組MSCs存活率低于空白對(duì)照組(P<0.05);陰性對(duì)照組、LV-rno-Let-7b-up組、LV-rno-Let-7b-inhibition組感染后5 d MSCs存活率高于感染后24 h(P<0.05)。陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組部分MSCs呈現(xiàn)神經(jīng)元樣改變;LV-rno-Let-7b-up組極大部分MSCs出現(xiàn)典型的神經(jīng)元樣結(jié)構(gòu);LV-rno-Let-7b-inhibition組僅有少量MSCs出現(xiàn)典型的神經(jīng)元樣結(jié)構(gòu)。LV-rno-Let-7b-up組NSE、MAP-2、Tau及其mRNA水平高于空白對(duì)照組、陰性對(duì)照組(P<0.05);LV-rno-Let-7b-inhibition組NSE、MAP-2、Tau及其mRNA水平低于空白對(duì)照組、陰性對(duì)照組(P<0.05)。結(jié)論感染LV-rno-Let-7b-up后大鼠MSCs分化為神經(jīng)元的分化效率增加,提示Let-7b可促進(jìn)MSCs向神經(jīng)元分化。

神經(jīng)元;干細(xì)胞,骨髓;慢病毒屬;Let-7b;細(xì)胞分化

骨髓基質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)是骨髓中除造血干細(xì)胞外的具有高度可塑性的細(xì)胞群體,其在特定條件下可以分化為成骨細(xì)胞、成軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、肌細(xì)胞、神經(jīng)元、骨骼肌細(xì)胞和心肌細(xì)胞[1-4]。MicroRNAs(miRNAs)是真核生物內(nèi)發(fā)現(xiàn)的一種能起到調(diào)控作用的核苷酸單環(huán)非編碼RNA,其可以調(diào)控多種病理生理過程,包括細(xì)胞的增殖、分化、凋亡、神經(jīng)元突觸形成、腫瘤發(fā)生等。miRNAs參與了所有動(dòng)物的發(fā)生、發(fā)展和病理過程,其生物合成受嚴(yán)格的時(shí)間和空間控制。Let-7家族是較早發(fā)現(xiàn)的一類人類miRNAs,其可調(diào)控干細(xì)胞的生物學(xué)行為,與人類多種疾病的發(fā)生存在密切關(guān)系[5-10],分為10個(gè)亞型,Let-7b為其中之一。由于Let-7b在大鼠MSCs分化為神經(jīng)元過程中的作用機(jī)制尚不清楚,故本研究采用慢病毒載體感染MSCs,誘導(dǎo)、分化神經(jīng)元,檢測神經(jīng)元烯醇化酶(NSE)、神經(jīng)微管結(jié)合蛋白(MAP)-2、微管相關(guān)蛋白(Tau)水平表達(dá)變化,探討Let-7b在MSCs分化為神經(jīng)元過程中的作用,為MSCs的研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及細(xì)胞 雌雄不限的SPF級(jí)SD大鼠80只,6~8周齡,體質(zhì)量100~120 g,購自河南省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,許可證號(hào):SCXK(豫)2010-0002。EGFP空病毒購自北京博奧森生物技術(shù)有限公司。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)分組 將80只大鼠隨機(jī)分為空白對(duì)照組、陰性對(duì)照組、Let-7b-up慢病毒載體(LV-rno-Let-7b-up)組、Let-7b-inhibition慢病毒載體(LV-rno-Let-7b-inhibition)組,每組20只。

1.1.3 研究時(shí)間 2013年1—12月。

1.2 研究方法

1.2.1 獲取MSCs 4組大鼠常規(guī)飼養(yǎng)2周后,將陰性對(duì)照組、LV-rno-Let-7b-up組、LV-rno-Let-7b-inhibition組分別感染EGFP空病毒,采用頸椎脫臼法處死所有大鼠,于75%乙醇中浸泡5 min后從大鼠股骨和脛骨中獲取MSCs,48 h后半量換液,4 d后全換液,此后根據(jù)細(xì)胞生長情況每2~3 d換液1次繼續(xù)培養(yǎng),當(dāng)細(xì)胞融合度達(dá)80%~90%時(shí)再進(jìn)行傳代。MSCs根據(jù)以上方法連續(xù)傳代培養(yǎng)4代后浸入液氮中備用。

1.2.2 LV-rno-Let-7b-up、LV-rno-Let-7b-inhibition感染 從液氮中取出4組傳代培養(yǎng)4代以上的大鼠MSCs,感染前18~24 h將貼壁細(xì)胞以1×105個(gè)/孔的密度接種至24孔板,培養(yǎng)2~3 d,直至細(xì)胞融合度達(dá)50%左右,按3個(gè)不同的最適感染復(fù)數(shù)(MOI)值(MOI=3、10、20)添加病毒液(LV-rno-Let-7b-up、Let-7b-inhibition)和終濃度為5 μg/ml的聚凝胺;即空白對(duì)照組、陰性對(duì)照組不進(jìn)行感染,LV-rno-Let-7b-up組、LV-rno-Let-7b-inhibition組分別感染LV-rno-Let-7b-up、Let-7b-inhibition,培養(yǎng)24 h后換液。再培養(yǎng)48 h后,在倒置熒光顯微鏡下觀察各組感染情況,并采用MTT法檢測感染前、感染后24 h、感染后5 d MSCs存活率。

1.2.3 體外誘導(dǎo)MSCs分化為神經(jīng)元 采用法舒地爾對(duì)各組細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。取各組感染后的細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo),待成活細(xì)胞熒光表達(dá)最強(qiáng)和細(xì)胞融合度達(dá)50%左右時(shí),去除DMEM完全培養(yǎng)基,采用PBS沖洗3次(貼培養(yǎng)板孔壁緩慢加入,防止細(xì)胞脫壁)后,加入預(yù)誘導(dǎo)劑(DMEM+10%胎牛血清+200 μmol/L法舒地爾)置于37 ℃、5% CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2 h,并于倒置熒光顯微鏡下觀察分化效率。

1.2.4 免疫組化法檢測NSE、MAP-2、Tau水平 將各組感染后并誘導(dǎo)分化2 h的細(xì)胞采用PBS沖洗3次,加入4%多聚甲醛1 ml固定,置于4 ℃冰箱過夜。次日吸出多聚甲醛,0.1% TBST緩沖液500 μl沖洗3次,3~5 min/次(或TBST緩沖液浸潤10 min),用移液管吸出棄去。加入5%胎牛血清500 μl,封閉1 h,吸出封閉液,加稀釋后的一抗(1∶200)NSE抗體(1.0 mg/L)、MAP-2抗體(1.0 mg/L)、Tau抗體(1.0 mg/L)各500 μl,置于4 ℃冰箱過夜。棄除一抗,用0.1% TBST緩沖液500 μl沖洗3次,3~5 min/次。加稀釋后的二抗Cy3標(biāo)記的山羊抗兔IgG(1∶200)500 μl,室溫下放置1 h。用移液管吸出二抗并棄去,0.1%TBST緩沖液500 μl沖洗3次。采用熒光顯微鏡進(jìn)行觀察,應(yīng)用Image Pro Plus 6.0進(jìn)行圖像分析NSE、MAP-2、Tau水平。

1.2.5 采用RT-PCR法檢測NSE、MAP-2、Tau mRNA水平 參照Gotaq qPCR Master Mix (Promega)操作說明和1.5 Light Cycler RT-PCR系統(tǒng)(Roche)對(duì)cDNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增。MAP-2上游引物為5′-CCACCCAGAAAACCTCATGA-3′,下游引物為5′-CATCCCGGTAAGTCCAATCA-3′;NSE上游引物為5′-TGAGGTAGTAGGTTGTGTGGTT-3′,下游引物為5′-AACCACACAACCTACTACCTCA-3′;Tau上游引物為5′-CTCAACTGGTGTCGTGGA-3′,下游引物為5′-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3′。PCR反應(yīng)條件:94 ℃變性30 s,60 ℃退火30 s,共30個(gè)循環(huán),然后72 ℃延伸5 min,4 ℃靜置。采用相對(duì)定量法(2-ΔΔCt法)計(jì)算NSE、MAP-2、Tau mRNA水平。

2 結(jié)果

2.1 MSCs培養(yǎng)情況 體外傳代培養(yǎng)第2代MSCs呈扁圓形,體外培養(yǎng)第5代MSCs呈長梭形(見圖1,本文圖1~3彩圖見本刊官網(wǎng)www.chinagp.net電子期刊相應(yīng)文章)。

2.2 LV-rno-Let-7b-up、LV-rno-Let-7b-inhibition感染情況 LV-rno-Let-7b-up組MSCs于LV-rno-Let-7b-up感染后第3天熒光表達(dá)最強(qiáng),LV-rno-Let-7b-inhibition組MSCs于LV-rno-Let-7b-inhibition感染后第5天熒光表達(dá)最強(qiáng)。感染第5天時(shí),陰性對(duì)照組、LV-rno-Let-7b-up組、LV-rno-Let-7b-inhibition組MSCs感染率分別為87.46%、86.81%、87.12%(見圖2)。

注:A為體外傳代培養(yǎng)第2代,B為體外傳代培養(yǎng)第5代

圖1 普通光學(xué)顯微鏡下MSCs形態(tài)(×200)

Figure1 MSCs morphology under the normal optical microscope

注:A為陰性對(duì)照組,B為Let-7b-up慢病毒載體(LV-rno-Let-7b-up)組,C為Let-7b-inhibition慢病毒載體(LV-rno-Let-7b-inhibition)組

圖2 熒光顯微鏡下感染第5天時(shí)MSCs形態(tài)(×200)

Figure2 Morphology of MSCs on the fifth day after infection under fluorescence microscopy

2.3 4組感染前后不同時(shí)間點(diǎn)MSCs存活率比較 4組感染前MSCs存活率比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);4組感染后24 h、感染后5 d MSCs存活率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);感染后24 h、5 d陰性對(duì)照組、LV-rno-Let-7b-up組、LV-rno-Let-7b-inhibition組MSCs存活率低于空白對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);陰性對(duì)照組、LV-rno-Let-7b-up組、LV-rno-Let-7b-inhibition組感染后5 d MSCs存活率高于感染后24 h,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見表1)。

2.4 MSCs分化為神經(jīng)元的分化效果 陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組部分MSCs呈現(xiàn)神經(jīng)元樣改變,發(fā)起多個(gè)分支,突起變長,胞體收縮,連接成網(wǎng)狀,且兩組分化效果相似;LV-rno-Let-7b-up組極大部分MSCs出現(xiàn)突起,胞體收縮,交織成網(wǎng),形成典型的神經(jīng)元樣結(jié)構(gòu);LV-rno-Let-7b-inhibition組僅有少量MSCs出現(xiàn)典型的神經(jīng)元樣結(jié)構(gòu)(見圖3)。

2.5 4組NSE、MAP-2、Tau水平比較 4組NSE、MAP-2、Tau水平比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);LV-rno-Let-7b-up組NSE、MAP-2、Tau水平高于空白對(duì)照組、陰性對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);LV-rno-Let-7b-inhibition組NSE、MAP-2、Tau水平低于空白對(duì)照組、陰性對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見表2、圖4)。

2.6 4組NSE、MAP-2、Tau mRNA水平比較 4組NSE、MAP-2、Tau mRNA水平比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);LV-rno-Let-7b-up組NSE、MAP-2、Tau mRNA水平高于空白對(duì)照組、陰性對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);LV-rno-Let-7b-inhibition組NSE、MAP-2、Tau mRNA水平低于空白對(duì)照組、陰性對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見表3)。

3 討論

MSCs在臨床研究中擁有廣泛的應(yīng)用前景[11]。因MSCs為具備較強(qiáng)增殖、多向分化潛能的干細(xì)胞,在特定條件下能夠向內(nèi)胚層、中胚層及外胚層分化,其作為供體細(xì)胞越來越多地應(yīng)用于細(xì)胞治療及組織工程。作為供體細(xì)胞的MSCs具有幾個(gè)優(yōu)勢:(1)相對(duì)易獲??;(2)體外培養(yǎng)時(shí)能快速增殖;(3)具有免疫耐受性或免疫無反應(yīng)性;(4)可長時(shí)間存活并能與宿主體內(nèi)的結(jié)構(gòu)相整合;(5)能被穩(wěn)定轉(zhuǎn)染,作為基因載體能長期表達(dá)外源性基因;(6)能夠自體移植,解決了免疫排斥的問題。臨床上已有將MSCs應(yīng)用于阿爾茨海默病、多發(fā)性硬化的臨床治療[12-13]。1993年,LEE等[14]在秀麗新桿狀線蟲中首次發(fā)現(xiàn)了miRNAs,隨后miRNAs在MSCs生物學(xué)行為中的重要調(diào)控作用逐步顯現(xiàn)。miRNAs可經(jīng)轉(zhuǎn)錄、表觀遺傳學(xué)調(diào)控基因組及異染色質(zhì)形成等方式調(diào)控基因組的表達(dá),參與MSCs重要生物學(xué)進(jìn)程,包括增殖、分化、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、死亡等[15-17]。人類細(xì)胞中的Let-7可起到促進(jìn)分化的重要作用[18-19]。Let-7參與多個(gè)信號(hào)通路[11,20-23],其可通過不止一個(gè)環(huán)節(jié)抑制Insulin-磷脂酰肌醇 (PI3K)-mTOR通路,而后者參與了干細(xì)胞的增殖、神經(jīng)分化和自噬。

表1 4組感染前、感染后24 h、感染后5 d MSCs存活率比較

注:與空白對(duì)照組比較,aP<0.05;與感染后24 h比較,bP<0.05;LV-rno-Let-7b-up=Let-7b-up慢病毒載體,LV-rno-Let-7b-inhibition=Let-7b-inhibition慢病毒載體

表2 4組NSE、MAP-2、Tau水平比較

注:NSE=神經(jīng)元烯醇化酶,MAP=神經(jīng)微管結(jié)合蛋白,Tau=微管相關(guān)蛋白;與空白對(duì)照組比較,aP<0.05;與陰性對(duì)照組比較,bP<0.05

注:A為空白對(duì)照組,B為陰性對(duì)照組,C為LV-rno-Let-7b-up組,D為LV-rno-Let-7b-inhibition組

圖3 熒光顯微鏡下誘導(dǎo)分化2 h后MSCs形態(tài)(×200)

Figure3 MSCs morphology at 2 h after inducement and differentiation under fluorescence microscopy

注:A為空白對(duì)照組,B為陰性對(duì)照組,C為LV-rno-Let-7b-up組,D為LV-rno-Let-7b-inhibition組

圖4 熒光顯微鏡下4組MAP-2表達(dá)情況(免疫組化染色,×200)

Figure4 Expression level of MAP-2 in the 4 groups under fluorescence microscopy

表3 4組NSE、MAP-2、Tau mRNA水平比較

注:與空白對(duì)照組比較,aP<0.05;與陰性對(duì)照組比較,bP<0.05

NSE是一種糖酵解酶,特異性地存在于神經(jīng)元及神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞中。近年來,NSE成為神經(jīng)元損傷的敏感性、特異性標(biāo)志物[24]。MAP是細(xì)胞骨架中微管主干蛋白之外的一些蛋白成分,其中Tau主要見于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元中,且少見于其他細(xì)胞,可作為神經(jīng)軸突的標(biāo)志分子[25]。MAP-2是構(gòu)成神經(jīng)元骨架的重要蛋白,參與形成細(xì)胞內(nèi)的絲網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),維持細(xì)胞形態(tài),是原始神經(jīng)上皮中所表達(dá)的最早的神經(jīng)元標(biāo)志物之一,并廣泛應(yīng)用于神經(jīng)生物學(xué)研究[26]。

Let-7b作為Let-7家族成員之一,其在MSCs分化為神經(jīng)元過程中的作用目前尚不清楚。本研究采用Let-7b過表達(dá)和抑制慢病毒載體感染MSCs,觀察Let-7b在MSCs誘導(dǎo)分化中的作用。YU等[27]發(fā)現(xiàn),Let-7家族在胚胎干細(xì)胞分化為神經(jīng)前體細(xì)胞后,其水平急劇增加,并占主導(dǎo)地位,說明Let-7參與調(diào)控神經(jīng)干細(xì)胞分化。本研究結(jié)果顯示,空白對(duì)照組、陰性對(duì)照組、LV-rno-Let-7b-up組、LV-rno-Let-7b-inhibition組感染前MSCs存活率無差異,感染后24 h、感染后5 d MSCs存活率有差異,表明Let-7b可以高效感染大鼠MSCs,感染后EGFP可穩(wěn)定表達(dá)。MTT法檢測結(jié)果顯示,感染Let-7b后MSCs存活率下降,免疫組化結(jié)果顯示,MSCs感染Let-7b后神經(jīng)元分化效率明顯提高,神經(jīng)元的早、中期標(biāo)志物NSE和成熟神經(jīng)元特異性標(biāo)志物MAP-2水平均顯著增高??紤]Let-7b可能在MSCs橫向分化為神經(jīng)元過程中起作用,提高Let-7b水平,可促進(jìn)MSCs向神經(jīng)元分化。本研究結(jié)果顯示,單獨(dú)感染Let-7b并不能使MSCs分化為神經(jīng)元,必須在法舒地爾作為誘導(dǎo)劑的條件下MSCs才能分化神經(jīng)元,表明Let-7b在MSCs橫向分化為神經(jīng)元過程中的作用不是唯一的,可能是對(duì)某一些信號(hào)途徑控制,如TLR信號(hào)通路、Wnt信號(hào)通路、Hmga2信號(hào)通路等,從而提高誘導(dǎo)效率。

由于本研究未進(jìn)行MSCs體內(nèi)移植實(shí)驗(yàn),MSCs在體內(nèi)存活率及分化為神經(jīng)元的效率也未得到研究,異體移植所引起的免疫排斥反應(yīng)如何也未研究。本課題組擬在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中繼續(xù)觀察感染的MSCs體內(nèi)存活率、細(xì)胞分化效率及免疫排斥反應(yīng),進(jìn)一步探討Let-7b慢病毒載體感染MSCs后移植入大鼠體內(nèi)所產(chǎn)生各種反應(yīng)的分子機(jī)制。

綜上所述,感染LV-rno-Let-7b-up能加快MSCs分化為神經(jīng)元的分化效率,同時(shí)其NSE、MAP-2、Tau水平亦升高,本結(jié)果可為干細(xì)胞的臨床試驗(yàn)提供一定的理論依據(jù)。

作者貢獻(xiàn):李進(jìn)領(lǐng)資進(jìn)行料收集整理,撰寫論文;李智、安穎對(duì)論文進(jìn)行校對(duì),并負(fù)責(zé)英文潤色;李琳進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)施、評(píng)估、資料收集;張靜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施、資料收集整理,撰寫論文;賈延劼進(jìn)行質(zhì)量控制及審校。

本文無利益沖突。

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EffectofLet-7bontheDifferentiationofBoneMarrowMesenchymalStemCellsintoNerveCells

LIJin-ling1,LIZhi2,LILin1,ZHANGJing3*,JIAYan-jie3,ANYing1

1.DepartmentofNeurology,ZhengzhouCentralHospitalAffiliatedtoZhengzhouUniversity,Zhengzhou450007,China2.I.M.SechenovFirstMoscowStateMedicalUniversity,Moscow119991,Russia3.DepartmentofNeurology,theFirstAffiliatedHospitalofZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052,China

*Correspondingauthor:ZHANGJing,Attendingphysician;E-mail:yzkl0112@163.com

ObjectiveTo investigate the role of Let-7b in the differentiation of rat bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) into neurons.MethodsThis study was conducted in 2013.Eighty SPF grade SD rats were randomly divided into blank control group,negative control group,Let-7b-up lentiviral vector (LV-rno-Let-7b-up) group,Let-7b-inhibition lentiviral vector (LV-rno-Let-7b-inhibition) group,20 rats in each group.The negative control group,LV-rno-Let-7b-up group,LV-rno-Let-7b-inhibition group were injected EGFP blank virus respectively.Four groups of rats were sacrificed by cervical dislocation,and MSCs were obtained and cultured for 4 generations.Subculture of MSCs were infected with lentivirus,that is,the blank control group and the negative control group were not infected,LV-rno-Let-7b-up group,LV-rno-Let-7b-inhibition group were infected with LV-rno-Let-7b-up,Let-7b-inhibition,respectively.The survival rate of MSCs was detected by MTT before infection,at 24 h after infection,on the fifth day after infection.Four groups were induced by fasudil,and the differentiation efficiency of MSCs into neurons was observed.The levels of NSE,MAP-2 and Tau were detected by immunohistochemistry.The levels of NSE mRNA,MAP-2 mRNA and Tau mRNA were detected by RT-PCR.ResultsThe MSCs of LV-rno-Let-7b-up group had the strongest fluorescence expression on the third day after LV-rno-Let-7b-up infection.The MSCs of LV-rno-Let-7b-inhibition group had the strongest fluorescent expression on the fifth day after LV-rno-7b-inhibition infection.On the fifth day after infection,the MSCs infection rates of the negative control group,LV-rno-Let-7b-up group and LV-rno-Let-7b-inhibition group were 87.46%,86.81% and 87.12%,respectively.At 24 h after infection,and on the fifth day after infection the blank control group presented higher survival rate of MSCs than the other three groups (P<0.05).The survival rate of MSCs on the fifth day after infection was found to be higher than that at 24 h after infection in the negative control group,LV-rno-Let-7b-up group and LV-rno-Let-7b-inhibition group (P<0.05).Some MSCs showed neuronal changes in the negative control group and the blank control group,almost all the MSCs showed typical neuron-like structures in LV-rno-Let-7b-up group,but only a small number of MSCs showed a typical neuron-like structure in the LV-rno-Let-7b-inhibition group.The protein and mRNA levels of NSE,MAP-2,Tau in LV-rno-Let-7b-up group were higher than those in blank control group and negative control group(P <0.05);the protein and mRNA levels of NSE,MAP-2,Tau in LV-rno-Let-7b-inhibition group were lower than those in blank control group and negative control group (P<0.05).ConclusionWe found that the differentiation efficiency of MSCs into neurons was increased after infection with LV-rno-Let-7b-up,which suggests that Let-7b promotes the differentiation of MSCs into neurons.

Neurons;Stem cells,myeloid;Lentivirus;Let-7b;Cell differentiation

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81071114,81371385)

R 322.8 R 329.24

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2017.00.122

李進(jìn)領(lǐng),李智,李琳,等.Let-7b對(duì)骨髓基質(zhì)干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為神經(jīng)元的作用研究[J].中國全科醫(yī)學(xué),2017,20(33):4156-4161.[www.chinagp.net]

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2017-03-03;

2017-07-21)

(本文編輯:毛亞敏)

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