文摘为探究猪(Sus scrofa)骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,PBMSCs)成软骨分化过程中能量代谢动态变化以及与软骨形成之间的关系,本研究分离并鉴定猪骨髓间充质干细胞,并通过建立诱导分化培养体系获得猪软骨细胞。对PBMSCs成软骨诱导分化第1、6、12和18天的细胞进行软骨形成标记基因、能量代谢相关基因表达模式分析以及能量代谢产物含量检测,且对软骨形成标记基因与能量代谢产物进行相关性分析。结果表明:1)在成软骨分化过程,软骨形成标记基因II型胶原α1链(Collagen type II alpha 1 chain,COL2A1)、SRYbox转录因子9(SRY-box transcription factor 9,SOX9)、聚集蛋白聚糖(Aggrecan,ACAN)、基质金属蛋白酶13(Matrix metallopeptidase 13,MMP13)、RUNX家族转录因子2(RUNX family transcription factor 2,RUNX2)表达水平显著提高(P<0.05);糖酵解限速酶基因己糖激酶1(Hexokinase 1,HK1)、丙酮酸激酶L/R(Pyruvate kinase L/R,PKLR)和乳酸转运关键基因溶质载体家族16成员1(Solute carrier family 16 member 1,SLC16A1)表达水平显著提高(P<0.05),葡萄糖转运关键基因溶质载体家族2成员4(Solute carrier family 2 member 4,SLC2A4)表达水平显著降低(P<0.05);2)随着成软骨分化时间增加,胞内ATP含量和葡萄糖含量显著降低(P<0.05),胞内乳酸、乳酸和葡萄糖比率显著增加(P<0.05)。3)成软骨分化关键基因与能量代谢产物的相关性分析表明,PBMSCs成软骨过程与糖酵解代谢显著相关(P<0.05)。综上,本研究成功建立了一种诱导PBMSCs分化成软骨细胞的方法,并发现在间充质干细胞诱导成软骨细胞过程中,细胞氧化磷酸化水平逐渐降低,糖酵解代谢逐渐增强,为后续深入解析猪体长发育机制提供新视角。
