中国畜牧兽医学会动物解剖及组织胚胎学分会第十九次学术研讨会

2016-08-20 00:00:01

中国河南郑州

在鹿茸再生过程中,鹿茸软骨细胞可增殖和分化为肥大软骨细胞。在鹿茸快速生长期,鹿茸软骨细胞可快速的增殖与分化,但不发生癌变,鹿茸软骨细胞是研究软骨细胞分化的理想模型。视黄酸(Retinoic acid,RA)是维生素A的主要代谢活性产物,包括三种异构体,即全反式视黄酸(ATRA)、9-顺式视黄酸(9cRA)和13-顺式视黄酸(13cRA)。ATRA是研究最多的一种,可作为信号分子调节细胞的增殖、分化及骨骼发育。ATRA发挥生物学效应是通过视黄酸结合蛋白2(Crabp2)转运入细胞核参与特定靶基因的转录调控。同时,ATRA的调控作用还受两个主要代谢酶,即细胞色素P450家族26a1(Cyp26a1)和Cyp26b1的影响。有研究表明,13cRA发挥功能可能是通过异构化成ATRA而实现,迄今为止尚无关于13cRA促进鹿茸软骨细胞分化研究的相关报道。而Runt相关转录因子3(Runx3)作为Runx家族中的成员之一也可参与调控软骨细胞分化,但Runx3是否参与鹿茸软骨细胞分化的调控尚不清楚。本研究以梅花鹿为研究对象,利用原位杂交、荧光定量PCR、RNA干扰和基因过表达等方法,探讨13cRA对梅花鹿鹿茸软骨细胞增殖与分化的调控机理,明确13cRA是否可通过Runx3来影响鹿茸软骨细胞的分化。研究结果表明,13cRA可诱导梅花鹿鹿茸软骨细胞的增殖,并促进细胞周期蛋白D3(Ccnd3)和细胞周期蛋白依赖性激酶6(Cdk6)的表达。13cRA可显著促进软骨细胞标志分子Ⅱ型胶原(ColⅡ)和肥大软骨细胞标志分子X型胶原(Col X)的表达。转染Crabp2 siRNA可显著降低13cRA对Col X表达的促进作用,而转染Crabp2过表达载体可起到相反效应。进一步研究表明,添加Runx3重组蛋白可抑制鹿茸软骨细胞的分化,Crabp2介导了13cRA对Runx3表达的抑制作用。转染Runx3 siRNA可显著增强13cRA对鹿茸软骨细胞分化的促进效应。与此同时,13cRA能够促进鹿茸软骨细胞Cyp26a1和Cyp26b1的表达。分别转染Cyp26a1和Cyp26b1 siRNA或添加二者的共同拮抗剂R1 15866可显著促进13cRA诱导鹿茸软骨细胞分化的效应,并且增强其对Runx3的抑制作用。相反,转染Cyp26b1过表达载体可显著减弱软骨细胞对13cRA的敏感性。综上所述,13cRA可能通过抑制Runx3的表达而发挥其促进鹿茸软骨细胞分化的作用。Crabp2可增强13cRA的促分化作用,而Cyp26a1和Cyp26b1可减弱鹿茸软骨细胞对13cRA的敏感性。本研究结果可为进一步明确13cRA在鹿茸再生过程中的作用及调控机制提供理论基础。