抗肿瘤药物依托泊苷促进间充质干细胞成骨分化的研究

作     者：陆艳青 周兴 李姣 彭建平 王传东 张晓玲 LU Yan-qing;ZHOU Xing;LI Jiao;PENG Jian-ping;WANG Chuan-dong;ZHANG Xiao-ling

作者机构：广西医科大学广西生物医药协同创新中心广西再生医学重点实验室南宁530021 上海交通大学医学院附属新华医院骨科上海200092 

基　　金：国家自然科学基金(81772347,81772432,81802191) 上海市教育委员会高峰高原学科建设计划(20161314) 上海交通大学“转化医学交叉研究基金”(YG2019QNB30) 

出 版 物：《上海交通大学学报（医学版）》 (Journal of Shanghai Jiao tong University:Medical Science)

年 卷 期：2021年第41卷第7期

页      码：849-857页

摘      要：目的·研究抗肿瘤药物依托泊苷对间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)成骨分化的促进作用及可能的机制。方法·体外分离C57BL/6J小鼠骨髓和人骨髓来源MSC。给予小鼠MSC不同浓度(0~12.50μmol/L)的依托泊苷12、24、36、48和60 h后,采用CCK-8法检测MSC的增殖活性。采用凋亡检测试剂盒检测依托泊苷(0、0.001、0.01、0.1、1μmol/L)对大鼠成骨性骨肉瘤细胞系UMR-106凋亡的影响。分别以依托泊苷(0、0.001、0.01、0.1、1μmol/L)处理小鼠和人MSC(同时诱导成骨分化)、UMR-106细胞,通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色、茜素红染色分析细胞成骨分化情况。通过实时荧光定量PCR技术检测依托泊苷对小鼠MSC成骨分化标志物Alp、骨钙素、Ⅰ型胶原α1链mRNA水平的调控。将0.001μmol/L依托泊苷与UMR-106细胞共孵育后,通过Illumina Xten高通量转录组测序和生物信息学分析,寻找依托泊苷上调的成骨分化相关靶基因,并通过PCR验证。Western blotting检测依托泊苷(0、0.001、0.01、0.1、1μmol/L)处理的小鼠MSC中成骨特异性转录因子(osterix,OSX)、矮小相关转录因子2(runt-related transcription factor 2,RUNX2)及DNA结合抑制因子1(inhibitor of DNA binding 1,ID1)的表达变化。结果·依托泊苷对小鼠MSC增殖的影响呈现浓度依赖性;当浓度≥0.20μmol/L时,依托泊苷开始抑制MSC的增殖,48 h的半数抑制浓度(half-maximal inhibitory concentration,IC_(50))为2.192μmol/L,60 h的IC_(50)为1.399μmol/L。凋亡检测结果显示依托泊苷浓度为0.001~1μmol/L时UMR-106细胞的凋亡率为16.137%~28.300%。ALP染色、茜素红染色及荧光定量PCR结果显示0.001~0.1μmol/L依托泊苷对小鼠和人MSC以及UMR-106细胞具有促成骨分化的作用。RNA测序分析表明,依托泊苷可上调UMR-106细胞结缔组织生长因子基因表达。Western blotting分析结果显示,0.001、0.01μmol/L依托泊苷显著增加小鼠MSC OSX、RUNX2及ID1的表达。结论·抗肿瘤药物依托泊苷可促进MSC成骨分化,该作用可能与其上调ID1、RUNX2、OSX表达有关。

主 题 词：依托泊苷 间充质干细胞 成骨分化 骨肿瘤 骨重建 

学科分类：1007[医学-药学类] 1006[医学-中西医结合类] 100706[100706] 100602[100602] 10[医学] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-8115.2021.07.002

馆 藏 号：203104646...