放射損傷對小鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨潛能及造血干細(xì)胞龕位的影響

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1、放射損傷對小鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨潛能及造血干細(xì)胞龕位的影響：馬杰，史明霞，李炳宗，李靜，房佰俊，孫慧，趙春華【摘要】　　目的觀察放射對小鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bonemarroesenchymalstemcells,BMMSCs)體外成骨潛能及體內(nèi)骨髓造血干細(xì)胞(hematologicstemcells,HSCs)龕位的影響。方法分離、培養(yǎng)正常及接受4Gy放射后不同時(shí)間點(diǎn)小鼠BMMSCs，用堿性磷酸酶(alkalinephosphatase,ALP)染色法和實(shí)時(shí)定量RTPCR檢測成骨分化相關(guān)基因，鑒定BMMSCs體外成骨分化潛能的改變，并通過骨組織形態(tài)學(xué)和免疫組織化學(xué)

2、的方法檢測放射后小鼠體內(nèi)成骨細(xì)胞及紡錘形的、表達(dá)神經(jīng)鈣黏附分子的成骨細(xì)胞(spindleshapedNcadherinexpressingosteoblasts,SNOs)數(shù)量的變化。結(jié)果全身照射(totalbodyirradiation,TBI)后早期小鼠BMMSCs的成骨潛能增強(qiáng)，但隨后迅速降低；TBI后28d小鼠骨髓中成骨細(xì)胞和SNOs的數(shù)量均顯著減少。結(jié)論4Gy放射損傷后遠(yuǎn)期小鼠BMMSCs的成骨潛能顯著降低，體內(nèi)HSCs龕位也明顯縮小?！娟P(guān)鍵詞】目的觀察放射對小鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bonemarroesenchymalstemcells,BMMSCs)體

3、外成骨潛能及體內(nèi)骨髓造血干細(xì)胞(hematologicstemcells,HSCs)龕位的影響。方法分離、培養(yǎng)正常及接受4Gy放射后不同時(shí)間點(diǎn)小鼠BMMSCs，用堿性磷酸酶(alkalinephosphatase,ALP)染色法和實(shí)時(shí)定量RTPCR檢測成骨分化相關(guān)基因，鑒定BMMSCs體外成骨分化潛能的改變，并通過骨組織形態(tài)學(xué)和免疫組織化學(xué)的方法檢測放射后小鼠體內(nèi)成骨細(xì)胞及紡錘形的、表達(dá)神經(jīng)鈣黏附分子的成骨細(xì)胞(spindleshapedNcad　　ABSTRACT:ObjectiveToinvestigatetheeffectsofirradiationonth

4、eosteogenesispotentialofbonemarroesenchymalstemcells(BMMSCs)andthenicheofhematopoieticstemcells(HSCs)invivo.MethodsAtthedifferenttimepointsafter4Gyirradiation,BMMSCsmaleC57BL/6miceandcultured.TheirosteogenesispotentialsinvitroinedbyrealtimeRTPCR.Bonehistomorphometricanalysisandimmunohi

5、stochemicalstainingofthespindleshapedNcadherinexpressingosteoblasts(SNOs)edtodetectthechangesinHSCsnicheinvivo.ResultsSignificantimpairmentofosteogenicdifferentiationofBMMSCsupto28daysafterirradiationentattheearlytimeafterirradiation.MeanberofosteoblastsasageinosteogenesispotentialofB

6、MMSCsacpaniedbynoticeableshrinkingofHSCsnicheinvivo.　　KEYMSCs);osteogenesispotential;hematopoieticstemcells(HSCs)niche　　骨髓是對放射較為敏感的組織器官，放射后造血系統(tǒng)的損傷不僅包括早期的急性骨髓造血功能抑制，還包括晚期殘存的造血功能障礙。造血干細(xì)胞(hematopoieticstemcells,HSCs)凋亡、自我更新能力減低及HSCs池縮小以及HSCs衰老[13]被認(rèn)為是放射后造血系統(tǒng)短期和長期損傷的主要原因。然而HSCs在體內(nèi)的存在并不是孤立的，

7、其生物學(xué)行為與功能受其所在微環(huán)境或龕位(niche)的調(diào)控。骨和骨髓在解剖上的毗鄰使其在功能上也相互依賴，成為一個(gè)功能單位[4]，骨發(fā)育或骨重塑異常的突變小鼠同時(shí)也存在造血生成異常，提示成骨細(xì)胞和/或破骨細(xì)胞參與了骨髓HSCs微環(huán)境或龕位的形成和功能維持[57]。目前認(rèn)為成骨細(xì)胞或其中的一個(gè)亞群，即紡錘形的、表達(dá)神經(jīng)鈣黏附分子的成骨細(xì)胞(spindleshapedNcadherinexpressingosteoblasts,SNOs)作為HSCs龕位的骨龕(osteoblasticorendostealniche)中的關(guān)鍵細(xì)胞成分