Arpin蛋白介导骨髓间充质干细胞迁移至骨缺损移植区骨修复的作用
Arpin蛋白介导骨髓间充质干细胞迁移至骨缺损移植区骨修复的作用
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DOI：
10.3760/cma.j.issn.1001-8050.2020.03.017
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
侯天勇
中科院分区：
文献类型：
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作者：
彭威;黎中雪;卢彦竹;艾秋池;周江玲;侯天勇
目的初步探讨大段骨缺损移植组织工程骨(TEB)后,Arpin蛋白介导的宿主骨髓间充质干细胞(BMSCs)迁移至移植区参与骨修复的作用。方法免疫荧光观察BMSCs中Arpin蛋白和肌动蛋白相关蛋白2/3(Arp2/3蛋白)的表达及相对定位。构建干扰Arpin蛋白表达慢病毒,转染BMSCs,通过qRT-PCR和Western blot检测Arpin的抑制水平。按照Arpin蛋白表达含量不同,分为空载体对照组和Arpin表达抑制组进行体外和体内实验。体外实验:用迁移小室建立细胞迁移模型,上室接种空载体对照组和Arpin表达抑制组细胞,荧光显微镜检测细胞迁移数量;6孔板接种空载体对照组和Arpin表达抑制组细胞,建立“伤口愈合实验”模型,显微镜检测“伤口愈合”情况。体内实验:选取8周龄C57BL/6小鼠,所有小鼠按照随机数字表法分为空载体对照组(6只)和Arpin表达抑制组(6只)。切除股骨中段2 mm骨干和骨膜,制作大段骨缺损并移植TEB模型。每只小鼠经尾静脉注射100万个BMSCs细胞,术后2,7 d免疫荧光染色检测BMSCs迁移至骨缺损区数量的差异。术后4周,取股骨进行Micro-CT扫描,检测骨密度(BMD)、相对骨体积(BV/TV)、骨小梁间距(Tb.Sp)、骨小梁厚度(Tb.Th),然后标本进行病理HE和Masson染色,观察成骨质量。结果小鼠BMSCs表达Arpin蛋白,相对于Arp2/3,其定位在细胞边缘。在转染慢病毒后,BMSCs表达绿色荧光蛋白,并且Arpin表达抑制组Arpin基因及蛋白表达较空载体对照组显著降低(P0.05),几乎无标记细胞迁移;术后7 d,Arpin表达抑制组细胞迁移至移植区的数量[(11.3 ± 1.5)个]较空载体对照组[(5.7 ± 1.5)个]更多(P<0.01)。术后4周,Micro-CT结果显示,相对于空载体对照组[BMD:(140.0 ± 6.0) mg/cm~3,BV/TV:(23.4 ± 0.9) %,Tb.Sp:(0.28 ±0.01)µm,Tb.Th:(0.15 ±0.01)µm ],Arpin表达抑制组[BMD:(172.7 ±6.0) mg/cm~3,BV/TV:(28.8 ± 1.3)%,Tb.Sp:(0.33 ±0.01)µm,Tb.Th:(0.11±0.01)µm]成骨质量更高(P<0.05);病理染色提示,Arpin表达抑制组存在更多的新生骨组织。结论沉默Arpin蛋白的表达会促进BMSCs的迁移,增加宿主BMSCs迁移至骨缺损区域,提高骨修复效果。