bFGF和IGF-1对骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化促进作用及相关机制探讨

目的 探讨成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)和胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)单独或联合使用对骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)向心肌细胞(cardio-myocytes,CMs)分化的影响,以及IGF-1和bFGF促分化的作用机制.方法 IGF-1和bFGF单独或联合使用,以及IGF-1和bFGF分别与LY294002联用,诱导4周后,采用免疫细胞化学、免疫荧光检测心肌特异性蛋白表达水平;Western blot检测心肌特异性蛋白和通路相关蛋白表达水平;透射电镜观察细胞的超微结构.诱导1、2和4周后,采用RT-qPCR检测心肌转录因子表达水平.结果 IGF-1和bFGF单独或联合组,均提高心肌特异性蛋白和基因表达水平,且最高表达水平出现在IGF-1和bFGF联合组.IGF-1和bFGF联用组,透射电镜可观察到平行排列的肌丝,以及线粒体和内质网等丰富细胞器.IGF-1和bFGF分别与LY294002联用组,相较于IGF-1和bFGF单独诱导组降低心肌特异性蛋白和基因的表达水平,降低通路相关蛋白Akt磷酸化水平.结论 IGF-1和bFGF均可诱导BMSCs向CMs的定向分化,且两种生长因子的联合是一种更加高效的诱导方法.PI3K/Akt信号通路参与了 IGF-1和bFGF促进BMSCs向CMs分化的过程.