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目的:分析FGF2对BMP9诱导的间充质干细胞(mesenchymal stemcells,MSCS)成骨分化的影响极其相关分子机制。方法:首先用Western blot检测外源性FGF2或外源性BMP9是否影响MSCs细胞中内源性BMP9或FGF2的蛋白表达;然后以不同滴度的Ad-RFP和AdR-FGF2腺病毒感染细胞,并制备BMP9条件培养基,待Ad-RFP和AdR-FGF2腺病毒作用24h后加入BMP9条件培养基,观察成骨分化早期标志物碱性磷酸酶(Alkaline phosphotase,ALP)的变化;用结晶紫染色分析FGF2和BMP9对间充质干细胞增殖情况的影响;然后用茜素红S染色的方法观察成骨晚期标志物钙盐沉积的变化;通过Western blot检测成骨晚期标志物骨桥蛋白(Osteopotin,OPN)和骨钙蛋白(Osteocalcin,OCN)的变化。随后,通过PCR技术检测FGF2对BMP9诱导成骨分化相关靶基因ID1、ID2、ID3及成骨关键转录因子Runx2的影响;Western blot检测FGF2对BMP9诱导的Runx2蛋白表达的影响;荧光素酶报告基因实验和Western blot检测FGF2对BMP9活化的经典Smad1/5/8信号途径和非经典MAPKs(p38和ERK1/2)的影响;最后PCR检测FGF2对于BMP9成骨相关Ⅰ型受体ALK1和ALK2的影响。最后,利用FGF2和BMP9重组腺病毒感染间充质干细胞C3H10T1/2,利用裸鼠皮下异位成骨实验FGF2对于BMP9观察在裸鼠皮下异位成骨的情况,并用H&E、Alcian Blue、 Masson’s Trichrome对骨组织切片进行染色,观察骨组织成熟度情况。结果:Western blot检测显示外源性FGF2在间充质干细胞株C3H10T1/2细胞中不会影响内源性BMP9蛋白的表达(反之亦然);而BMP9诱导的ALP活性随着FGF2腺病毒感染滴度的不断增高而逐渐下降;结晶紫染色结果显示FGF2和BMP9对间充质干细胞的增殖都有一定促进作用,两者同时处理细胞时促进作用更明显;在另一种间充质干细胞小鼠胚胎成纤维细胞(Mouse embryonic fibroblasts,MEFs)中,FGF2同样可抑制其BMP9诱导的ALP活性,同时抑制了晚期成骨分化标志物钙盐沉积,以及OPN和OCN的表达。PCR结果显示FGF2抑制了BMP9相关靶基因ID1、ID2、ID3及成骨关键转录因子Runx2的基因表达,Western blot检测发现FGF2也同时抑制了关键的成骨转录因子Runx2的蛋白表达;FGF2和BMP9本身均可以激活MAPKs中的p38和ERK1/2信号通路,但是FGF2对于BMP9诱导的p38和ERK1/2的活化并无明显影响;值得注意的是,FGF2可以抑制BMP9激活的经典Smad1/5/8信号途径,表现为BMP9诱导的SBE荧光素酶活性下降、及Smad1/5/8磷酸化水平下降;PCR结果显示FGF2抑制了BMP9成骨相关相关Ⅰ型受体ALK1和ALK2的表达。裸鼠皮下异位成骨实验显示:注射感染了FGF2/GFP和RFP/BMP9腺病毒的间充质干细胞C3H10T1/2后,FGF2明显抑制了BMP9诱导的骨组织形成,而且染色结果显示其骨成熟度也被明显抑制。结论:FGF2抑制了BMP9诱导的小鼠间充质干细胞的成骨分化及骨形成作用,主要是通过抑制BMP9诱导成骨分化的经典信号通路BMPs-Smad1/5/8而实现的。