Xiangya Hospital of Central South University, Changsha, Hunan, China.
Clin Exp Pharmacol Physiol. 2012 Oct;39(10):843-51. doi: 10.1111/j.1440-1681.2012.05747.x.
转录因子 Oct4 对于干细胞的多能性、自我更新和分化至关重要。本研究旨在探讨高糖 (HG) 对骨髓多能成体祖细胞 (MAPC) 细胞周期进程和 Oct4 表达的影响,以及潜在机制。
将大鼠 MAPC 在正常 (5.5 mmol/L D-葡萄糖) 和 HG (25.5 mmol/L D-葡萄糖) 培养基中培养长达 14 天。L-葡萄糖用作高渗透压对照。在 HG 培养基中培养会显著增加 G0/G1 期细胞数量,减少 S 期细胞数量,而不改变 G2 期细胞数量。细胞周期调节蛋白 p21CIP/WAF-1 (p21) 的表达,但不是 p27KIP-1 (p27) 的表达,在 HG 培养基中培养的细胞中显著上调。在存在 HG 的情况下,细胞和 MAPC 条件培养基中的转化生长因子 (TGF)-β1 水平显著增加,而在没有任何改变的情况下,细胞中 ERK1/2 磷酸化增强了 MAPC 培养基中培养的细胞。
中和 TGF-β1 抗体可有效阻止 HG 诱导的 ERK1/2 磷酸化、p21 表达和 MAPC 细胞周期进程抑制增加。用 PD98059 抑制 ERK1/2 磷酸化完全阻断了 HG 诱导的 p21 表达,并显著逆转了 HG 诱导的 MAPC 细胞周期进程抑制。在这些细胞中,HG 诱导的细胞周期进程抑制不伴有细胞增殖或 Oct4 表达的抑制。
数据表明,HG 通过 TGF-β1 诱导的 ERK1/2 信号通路和 p21 表达促进大鼠 MAPC 细胞周期停滞,并且在 HG 培养基中,MAPC 中的 Oct4 表达独立于细胞周期和/或 TGF-β1 或 ERK1/2 信号通路。