اثرات پروتئین مرتبط با هورمون پاراتیروئید در تمایز به استخوان و چربی سلول های بنیادی مزانشیمی انسان

هدف: هدف از این مطالعه بررسی اثر پپتید مرتبط با هورمون پاراتیروئید (PTHrP) (1-86) درتمایز سلول های بنیادی مزانشیمی انسان (hMSCs) به استخوان و چربی و مکانیسم های مربوط به آن است.

مواد و روش ها: سلول های بنیادی مزانشیمی انسان جدا و در شرایط آزمایشگاهی کشت داده شد. آنها به گروه کنترل، گروه استخوان زایی، گروه چربی زایی، گروه استخوان زایی + PTHrP و گروه چربی زایی + PTHrP تقسیم شدند. تکثیر و تمایز سلولی  و سطوح بیان mRNA استئوپونتین (OPN) و لیپوپروتئین لیپاز (LPL ) سنجیده شد.

یافته ها: میزان تکثیر سلول های بنیادی مزانشیمی به ترتیب در گروه استخوان زایی + PTHrP و گروه چربی زایی  PTHrP+ به طور معنی داری بالاتر از گروه کنترل بود (p <0.01). استئوبلاست های آلکالین فسفاتاز (ALP) مثبت ابتدا درگروه استخوان زایی + PTHrP ظاهر شدند، و سلولهای چربی سودان IV-مثبت در مرحله اول در گروه چربی زایی ظاهر شدند. سطح بیان ژن OPN در گروه استخوان زایی + PTHrP به طور معنی داری بالاتر از گروه استخوان زایی بود (p <0.05) ، و در گروه چربی زایی+  PTHrP بالاتر از گروه چربی زایی بود (p <0.05). سطح بیان mRNA لیپوپروتئین لیپاز در گروه استخوان زایی + PTHrP به طور معنی داری کمتر از گروه استخوان زایی بود و درگروه چربی زایی +  PTHrP نیز کمتر از گروه چربی زایی (p <0.05) بود.

نتیجه گیری: استخوان زایی و چربی زایی به یکدیگر در جریان تمایز سلول های بنیادی مزانشیمی مرتبط هستند.  (1-86)  PTHrP می تواند در سلول های بنیادی مزانشیمی تمایز استخوان را پیش برده و تمایز چربی را مهار کند.

Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2014 Jun;18(11):1610-7.

Effects of parathyroid hormone-related protein on osteogenic and adipogenic differentiation of human mesenchymal stem cells.

Zhang K¹, Zhang FJ, Zhao WJ, Xing GS, Bai X, Wang Y.

Author information

• ¹Department of Laboratory, Tianjin Hospital, Tianjin, China. guoshengxingcn@126.com.

Abstract

OBJECTIVE:

This work aims to investigate the effects of parathyroid hormone-related peptide (PTHrP) (1-86) on osteogenic and adipogenic differentiation of human mesenchymal stem cells (hMSCs) and the related mechanisms.

MATERIALS AND METHODS:

hMSCs were isolated and cultured in vitro. They were divided into control group, osteogenesis group, adipogenesis group, osteogenesis+PTHrP group and adipogenesis+PTHrP group. The cell proliferation and differentiation, and expression levels of osteopontin (OPN) and lipoprotein lipase (LPL) mRNA were observed.

RESULTS:

The proliferation rates of hMSCs in osteogenesis+PTHrP and adipogenesis+PTHrP group were significantly higher than that in control group, respectively (p < 0.01). The alkaline phosphatase (ALP)-positive osteoblasts firstly appeared in osteogenesis+PTHrP group, and Sudan IV-positive adipocytes firstly appeared in adipogenesis group. The expression level of OPN mRNA in osteogenesis+PTHrP group was significantly higher than that in osteogenesis group (p < 0.05), and that in adipogenesis+PTHrP group was also higher than adipogenesis group (p < 0.05). The expression level of LPL mRNA in osteogenesis+PTHrP group was significantly lower than that in osteogenesis group, and that in adipogenesis+PTHrP group was also lower than adipogenesis group (p < 0.05).

CONCLUSIONS:

The osteogenesis and adipogenesis are related to each other during the induced differentiation of hMSCs. PTHrP (1-86) can promote the osteogenic differentiation and inhibits the adipogenic differentiation for hMSCs.

PMID: 24943971