β-catenin在TGF-β1诱导前软骨干细胞向髓核样细胞分化中的作用及机制研究

转化生长因子β1（TGF-β1）是重要的外部干预分化的信号因素，而β连环蛋白（β-catenin）是内部调控分化的重要信号分子。我们在前期的预实验中也发现TGF-β1能够诱导前软骨干细胞（PSCs）向髓核样细胞分化，且诱导分化后的细胞β-catenin表达水平明显上调。本研究拟在建立PSCs的基础上，应用基因干扰、生物质谱分析技术，探讨TGF-β1对PSCs中间信号酪蛋白激酶1ε( CK1ε)表达和活性的影响，这种影响在阻断β-catenin磷酸化失活过程从而上调β-catenin表达中的作用，以及在PSCs向髓核样细胞分化中的作用，阐明TGF-β1通过β-catenin调控PSCs向髓核样细胞诱导分化的分子机制，为PSCs高效诱导分化成髓核样细胞、移植治疗椎间盘退变性疾病，真正实现退变椎间盘结构和功能重建奠定坚实的基础。

目的 研究转化生长因子β1 (TGF-β1) 诱导前软骨干细胞 (PSCs) 向髓核样细胞分化的可行性，并对其潜在的分化分子机制进行研究。方法 将体外培养的PSCs加入含TGF-β1的诱导培养基诱导培养，观察PSCs的生长及分化情况，应用基因干扰方法研究TGF-β1通过β连环蛋白（β-catenin）调控PSCs分化的具体分子机制。结果 我们成功的在体外分离培养出了PSCs，其表达特异性标志物成纤维生长因子受体-3 (FGFR-3)，经TGF-β1诱导后， Alcian Blue染色表明，细胞外基质的合成明显增加；Western blot、Real-time PCR证实II型胶原和Aggrecan表达水平明显增加；Western blot证实β-catenin表达水平明显增加。同时我们发现，TGF-β1能够通过中间信号分子酪蛋白激酶1ε (CK1ε)、蛋白激酶B（Akt）及糖原合成酶激酶3（GSK3）调控β-catenin的表达，进而调控PSCs向髓核样细胞分化。结论 PSCs经TGF-β1诱导可在体外定向分化为髓核样细胞。TGF-β1能够通过活化CK1ε和Akt，导致GSK3磷酸化，从而使β-catenin发生核内聚集，通过调控下游基因cyclin D1/c-myc的转录促进细胞的增值和分化。