Notch信号通路对脂肪干细胞成骨分化的调控及其分子机制研究

骨组织工程有望成为治疗颌面部骨缺损的理想方法，其备选种子细胞中，脂肪干细胞(ASCs)具有细胞获取量大、取材简便等独特优点，因而在骨组织工程中的应用前景受到重视，但迄今ASCs的成骨分化机理尚未完全明确，这限制了其在骨组织工程中的进一步研究。本课题组前期实验结果显示，Notch信号通路对ASCs成骨分化具有重要调节作用，但具体作用方式还不清楚，近期国内外研究亦表明了Notch在干细胞分化中的重要性，因此该通路有望作为新突破点进一步明确ASCs成骨分化的分子机制。据此，本课题拟首先通过改变Notch信号表达来研究其对ASCs成骨的影响，继而定量分析ASCs中受Notch调控的下游靶基因在成骨分化中的表达情况，从中筛选可能对成骨具有重要作用的基因进行RNA干扰，探讨Notch通路调控ASCs成骨的关键环节和分子机制，为阐明ASCs成骨分化机理并促进其在骨组织工程中的应用提供实验依据。

本课题研究了Notch信号通路对脂肪干细胞成骨分化的调控及其分子机制研究，按计划执行，达到了预期目标。本课题首先通过改变Notch信号表达研究了其对ASCs成骨的影响，继而分析和干预ASCs中受Notch调控的下游靶基因在成骨分化中的表达情况，探讨Notch通路调控ASCs成骨的关键环节。结果证明，Notch信号通路对ASCs的成骨分化和增殖能有影响，初步看来这种影响是负性的，进一步研究发现Notch通过其下游基因影响成骨转录因子Runx2表达，从而调控ASCs的成骨分化。本课题的研究结果，达到了预计研究目标，属国内外首次报道Notch信号通路调控ASCs成骨分化及其分子机制，处于国际先进水平，为最终阐明该干细胞分化机理并应用于再生医学提供了重要依据。在研究过程中，由于需要用到大量ASCs，故课题组对ASCs分离培养方法也作了一定探索，国际上首次提出了贴壁法高效分离培养ASCs的方法，在干细胞获取及用于再生医学研究方面，具有良好的应用前景。基于该项目，负责人已发表第一作者SCI论文两篇，另有一篇SCI待发表；作为指导教师，已协助培养4名研究生毕业；在国际性学术交流会上，负责人曾作特邀大会报告。