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

• 作者: 侯天勇 卢彦竹 周江玲 彭威 艾秋池 黎中雪
• 来源期刊: 中华创伤杂志
• 关键词: 组织工程 间充质干细胞 细胞迁移分析 Arpin蛋白
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 275-282
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3760/cma.j.issn.1001-8050.2020.03.006

摘要

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2,7d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.Yh),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(P＜0.01).体外细胞迁移实验中,Arpin表达抑制组细胞迁移数量[(105.7±6.5)个]较空载体对照组[(76.6±6.6)个]高(P＜0.01).“伤口愈合实验”中,Arpin表达抑制组“伤口愈合”百分比[(62.6±3.2)％]较空载体对照组[(43.8±1.9)％]高(P＜0.01).体内实验的免疫荧光结果表示,术后2d,两组迁移细胞计数差异无统计学意义(P＞0.05),几乎无标记细胞迁移;术后7d,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/cm3,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/cm3,BV/TⅣ:(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.