Phát triển dần dần kiểu hình tế bào tạo xương ở chuột trong môi trường nuôi cấy: Mối quan hệ đối kháng trong việc biểu hiện các gen liên quan đến sự tăng sinh và phân hóa của tế bào tạo xương trong quá trình hình thành matrik ngoại bào của xương
Tóm tắt
Mối quan hệ giữa sự tăng sinh tế bào và biểu hiện tạm thời của các gen đặc trưng cho một chuỗi phát triển liên quan đến sự phân hóa của tế bào xương đã được xem xét trong các văn hóa tế bào diploid nguyên phát của tế bào tạo xương lấy từ vỏ sọ thai nhi bằng cách sử dụng kết hợp hình ảnh tự phóng xạ, hóa sinh, hóa học mô và các thí nghiệm mRNA về sự tăng trưởng của tế bào tạo xương và các gen kiểu hình. Những thay đổi trong biểu hiện gen xác định một chuỗi phát triển có 1) ba giai đoạn chính: tăng sinh, sự trưởng thành của matrik ngoại bào và khoáng hóa; và 2) hai điểm kiểm soát mà tế bào có thể tiến triển nhưng không thể qua được mà không có dấu hiệu thêm: điểm đầu tiên là khi sự tăng sinh bị điều chỉnh giảm và biểu hiện gen liên quan đến sự trưởng thành của matrik ngoại bào được kích thích, và điểm thứ hai là khi xảy ra khoáng hóa. Ban đầu, các tế bào đang tăng sinh tích cực, biểu hiện các gen điều chỉnh chu kỳ tế bào và tăng trưởng tế bào, sản xuất một matrik ngoại bào loại fibronectin/collagen loại I. Một mối quan hệ đối kháng và kết hợp chức năng giữa sự suy giảm hoạt động tăng sinh và sự kích thích tiếp theo của các gen liên quan đến sự trưởng thành của matrik và khoáng hóa được hỗ trợ bởi 1) một chuỗi sự kiện tạm thời mà trong đó có sự biểu hiện tăng cường của phosphatase kiềm ngay sau giai đoạn tăng sinh, và sau đó là sự biểu hiện tăng của osteocalcin và osteopontin vào thời điểm bắt đầu khoáng hóa; 2) sự biểu hiện tăng của một tập hợp cụ thể các dấu hiệu kiểu hình tế bào tạo xương, bao gồm phosphatase kiềm và osteopontin, khi sự tăng sinh bị ức chế bởi hydroxyurea; và 3) mức độ biểu hiện của các dấu hiệu tế bào tạo xương tăng cường theo một chức năng của việc lắng đọng collagen được kích thích bởi acid ascorbic, gợi ý rằng matrik ngoại bào góp phần vào cả việc ngưng hoạt động tăng sinh và sự phát triển kiểu hình tế bào tạo xương.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Aronow M. A., Factors that promote progressive development of the osteoblast phenotype in cultured fetal rat calvaria cells, J. Cell. Physiol., 143, 213, 10.1002/jcp.1041430203
Baserga R., 1969, Autoradiography
Clark G., 1981, Staining Procedures, 187
Dworetzky S. I. Fey E. G. Penman S. Stein J. L. Lian J. B. andStein G. S.Progressive changes in the protein composition of the nuclear matrix during rat ostoeblast differentiation.Proc. Natl. Acad. Sci. USA in press.
Holthuis J. Owen T. A. van Wijnen A. J. Wright K. L. Ramsey‐Ewing A. Kennedy M. B. Cosenza S. C. Carter R. Soprano K. J. Lian J. B. Stein J. L. andStein G. S.Tumor cells exhibit deregulation of the cell cycle histone gene promoter factor HiNF‐D.Science in press.
Kohno K., 1984, Isolation and characterization of a cDNA clone for the amino‐terminal portion of the pro‐α1(II) chain of cartilage collagen, J. Biol. Chem., 259, 13668, 10.1016/S0021-9258(18)89796-4
Owen T. A. Holthuis J. Markose E. van Wijnen A. J. Lian J. B. andStein G. S.Modifications of protein‐DNA interactions in the proximal promoter at a cell growth regulated histone gene during the onset and progression of osteoblast differentiation.Proc. Natl. Acad. Sci. USA in press.
Toscani A., 1988, Molecular analysis of sodium butyrate induced growth arrest, Oncogene Res., 3, 223
Vysatek R., 1982, A sensitive fluorometric assay for the determination of DNA, Anal. Biochem., 48, 243