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负载Runx2蛋白与BMP2表达基因的PLGA微球

诱导人间充质干细胞成骨分化

 

      特定的生物信号对于诱导干细胞定向分化是必不可少的,很多外源基因、药物以及生长因子都被证明具有提供相应生物信号的作用。干细胞向成骨细胞的分化过程,就会受到周围环境变化的调控,其中就包括生长因子的调控。BMP蛋白家族是一类与成骨作用紧密相关的生长因子,他们通过与细胞膜表面的不同受体相结合,从而调节下游的两个不同的信号通路——Smad通路和非Smad通路。当这两条通路被活化之后,就将促进RUNX2和osterix的基因转录。 

       来自韩国CHA大学的Ji Sun Park等人,将RUNX2蛋白包裹于PLGA微球内部,并用聚乙烯亚胺(PEI)对微球表面进行修饰,以包裹含BMP2基因的质粒。这种微载体在进入人间充质干细胞之后,随着微球的降解,将通过两种途径促进细胞的成骨分化。第一种是释放RUNX2蛋白,在成骨分化的早中晚期,促进间充质干细胞的成骨分化。另一种是将转染进入细胞的BMP2基因整合到细胞核染色体中,从而表达BMP2蛋白,并通过自分泌或旁分泌途径,作用于细胞膜受体上,从而促进间充质干细胞向成骨细胞分化。

       本文中利用绿色荧光蛋白标记质粒,同时在微球内部包载红色荧光蛋白,在细胞摄取后,通过显微镜观察,证明了微球可将质粒与蛋白同时递送至细胞内部。 基因与蛋白的检测,以及体内实验的免疫组化检测都说明充分说明 这种包载RUNX2蛋白,同时表面载有BMP2基因的微球可以有效的促进人间充质干细胞向成骨细胞分化。

 

 

ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 30387−30397

 

 

武振旭)