Wnt/β-catenin信号通路在体外调控诱导性多能干细胞向神经干细胞分化中的作用及机制研究
2021-09-13周丽萍林德菊周斌杰姚盼盼余勤
周丽萍 林德菊 周斌杰 姚盼盼 余勤
浙江中医药大学生命科学学院 杭州 310053
诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPS)是一种类似胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES)的多能性干细胞,具有多向分化、自我更新等优势,同时能够克服ES在临床应用时涉及的移植免疫排斥与伦理道德问题,现已成为再生医学的研究热点[1]。已有研究证实,iPS经过诱导可分化为多种神经细胞,如神经干细胞、神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞[2-4],是神经系统疾病细胞移植治疗的理想种子细胞。然而,目前其诱导分化机制仍不明确。
近年来,大量研究表明Wnt/β-catenin信号通路可调控神经发生和神经元分化[5-7],而β-连环蛋白(βcatenin)在该过程中起着关键作用[8-9]。因此,本研究以Wnt信号通路激活剂Wnt3a、抑制剂Dickkopf相关蛋白-1(Dickkopf-1,DKK-1)和IWR-1为干预因素,探讨Wnt/β-catenin信号通路在iPS向神经干细胞分化调控中的作用及相关机制。
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 实验动物及细胞 妊娠13.5d的清洁级CF1小鼠,用于小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblast,MEF)的获取,购于上海市计划生育科学研究所实验动物经营部[实验动物生产许可证号:SCXK(沪)2018-0006],饲养于浙江中医药大学动物实验中心[实验动物使用许可证号:SYXK(浙)2018-0012]。小鼠iPS由本课题组前期研究建立[10]。
1.1.2 主要试剂 胎牛血清、N2添加剂、B27添加剂、放射免疫沉淀法(radio immunoprecipitation assay,RIPA)裂解原液、神经基础培养基均购于美国Thermo Fisher公司(批号:1704207、1731337、1736741、89900、1749050);小鼠Wnt3a重组细胞因子、人DKK-1重组细胞因子均购于美国PeproTech公司(批号:96-315-20-10、96-120-30-10);小分子抑制剂IWR-1购于美国Selleck公司(批号:S7086);维甲酸(retinoic acid,RA) 购于美国Sigma公司(批号:R2625);β-微管蛋白Ⅲ(β-tubulin Ⅲ)、β-catenin抗体、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphatedehydrogenase,GAPDH)抗体、山羊抗兔免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)H&L抗体均购于Abcam公司(批号:ab68193、ab32572、ab181602、ab150077);……
