OCT4选择性剪接体对牙髓干细胞自我更新的调控及其作用

自我更新能力有限是牙髓干细胞组织工程亟待解决的问题。利用调控"干性"的关键分子提高细胞增值是解决问题的关键。OCT4是胚胎干细胞"干性"关键分子之一。我们前期研究发现与胚胎干细胞相比，牙髓干细胞内OCT4A剪接体低表达与细胞有限的增殖能力相关，由此推论以OCT4A为靶点可能提高牙髓干细胞的增值。本课题拟应用RT-PCR和qPCR研究OCT4A剪接体与牙髓干细胞增值之间的相关性，通过生物信息学和qPCR array确定可能在OCT4A剪接产生中起作用的剪接因子，借助过表达和shRNA慢病毒载体验证剪接因子对OCT4A剪接产生的调控作用并探讨OCT4A剪接体和其相应的调控剪接因子在牙髓干细胞自我更新中的功能，本课题旨在明确OCT4A剪接体在牙髓干细胞自我更新中的作用，并搞清利用OCT4A剪接体和其相应的调控剪接因子改善牙髓干细胞更新能力的可行性 ，结果将为牙髓干细胞应用组织工程提供新的思路。

牙髓干细胞（Dental pulp stem cells，DPSCs）是极具潜力的组织工程种子细胞，但不同于胚胎干细胞，有限扩增能力使其难以满足组织工程所需细胞数量。前期研究发现干性分子Oct4的剪接体Oct4a在牙髓干细胞与胚胎干细胞中的不同表达水平与二者自我更新能力差异密切相关，提示Oct4a表达可能是影响细胞增殖能力的关键因素。在此基础上我们提出假设：Oct4a低表达是牙髓干细胞自我更新能力有限的原因之一；调节Oct4a和其相应的调控因子可改善牙髓干细胞更新能力。.我们的研究发现体外扩增使hDPSC干性特征减弱，而干性分子尤其Oct4a的表达和定位与细胞干性密切相关，结果显示 hDPSCs随传代次数增加体积增大，增殖、分化、克隆形成能力以及CD105、CD146表达逐代降低， 干性基因Sox2，Klf4，Nanog以及Oct4a表达随代数增加而降低，同时随代数增加Oct4a 逐渐从胞核向胞浆转位，提示Oct4a 表达与hDPSCs有限自我更新能力相关。.在此基础上研究旨在进一步明确Oct4a在hDPSCs干性维持中的作用，并探讨以Oct4a为靶点改善细胞有限增殖能力的可行性。研究显示抑制hDPSC内Oct4a表达，细胞体积增大，增殖和克隆形成能力降低，分化和迁移能力减弱，相反提高hDPSCs内Oct4a表达水平，干性特征均显著增强。此外我们发现低氧环境有助于提高hDPSCs干性， 而 Oct4a 在其中也发挥重要作用，以上结果表明Oct4a参与调控牙髓干细胞干性维持，提高Oct4a表达有助于增强牙髓干细胞干性。 .最后我们试图寻找hDPSCs内Oct4a剪接体形成的调控因子，研究发现TIP110参与调控Oct4a 的形成，hDPSCs分化后 Oct4a 和Tip110表达均下调，抑制hDPSCs内Tip110表达Oct4a表达降低，干性特征减弱，而在Tip110表达抑制hDPSCs内高表达Oct4a,Tip110的抑制作用被部分逆转，结果提示Tip110通过调控hDPSCs内Oct4a剪接体的形成参与hDPSCs干性维持。.概括而言本研究发现Oct4a在牙髓干细胞自我更新中发挥重要调控作用，Tip110 调控Oct4a剪接体形成，以Oct4a为靶点可改善牙髓干细胞自我更新能力，该项研究结果有助于解决牙髓干细胞组织工程瓶颈问题，为牙髓干细胞组织工程提供新的思路。