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利用寡核苷酸芯片分析Smad3基因敲除小鼠关节软骨细胞基因表达谱的改变
  • ISSN号:1673-8527
  • 期刊名称:《遗传学报:英文版》
  • 时间:0
  • 分类:Q954.657[生物学—动物学]
  • 作者机构:[1]军事医学科学院生物工程研究所发育和疾病遗传学研究室,北京100071
  • 相关基金:This work was supported by the National Key Program on Basic Research of China (No, 2006BAI23B01-3), National Natural Science Foundation of China (No. 30430350, 30500), National High-Tech Research and Development Program (No. 2006AA 02Z168, Z000 6303041231).
中文摘要:

此前发现Smad3基因敲除小鼠(Smad3^ex8/ex8)的关节软骨细胞异常肥大分化,出现类似于人类骨关节炎的表型。为了进一步明确转化生长因子-β(TGF-β)/Smad3信号通过调节哪些靶基因的表达来抑制关节软骨细胞的肥大分化,以及研究骨关节炎发病的分子机制,利用寡核苷酸芯片技术分析了5臼龄Smad3基因敲除小鼠与野生型对照小鼠关节软骨细胞基因表达谱的改变。通过对差异表达基因的分析,发现在Smad3基因敲除小鼠软骨细胞中骨形态发生蛋白(BMP)与TGF-β/细胞分裂周期基因42(Cdc42)信号通路活性增强。此外,还发现其他信号通路,如生长激素(growth hormone)/胰岛素样生长因子1(Igfl)以及成纤维细胞生长因子(Fgf)信号通路相关基因表达的改变。值得注意的是,还发现了Smad3基因敲除小鼠软骨细胞中蛋白合成与电子传递链相关基因的表达水平普遍上调,这意味着蛋白质合成速率的加快与细胞有氧呼吸的增强可能与关节软骨细胞的肥大分化和骨关节炎的发生相关。

英文摘要:

It has been previously reported that small mother against decapentaplegic 3 (Smad3) gene knockout (Smad3^ex8/ex8) mice displays phenotypes similar to human osteoarthritis, as characterized by abnormal hypertrophic differentiation of articular chondrocytes. To further clarify the crucial target genes that mediate transformation growth factor-β (TGF-β)/Smad3 signals on articular chondrocytes differentiation and investigate the underlying molecular mechanism of osteoarthritis, microarrays were used to perform comparative transcriptional profiling in the articular cartilage between Smad3^ex8/ex8and wild-type mice on day five after birth. The gene profding results showed that the activity of bone morphogenetic protein (BMP) and TGF-β/cell division cycle 42 (Cdc42) signaling pathways were enhanced in Smad3^ex8/ex8 chondrocytes. Moreover, there was altered gene expression in growth hormone/insulin-like growth factor 1 (Igfl) axis and fibroblast growth factor (Fgf) signaling pathway. Notably, protein synthesis related genes and electron transport chain related genes were upregulated in Smad3^ex8/ex8 chondrocytes, implying that accelerated protein synthesis and enhanced cellular respiration might contribute to hypertrophic differentiation of articular chondrocytes and the pathogenesis of osteoarthritis.

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期刊信息
  • 《遗传学报:英文版》
  • 北大核心期刊(2004版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院遗传与发育生物学研究所 中国遗传学会
  • 主编:薛勇彪
  • 地址:北京市安定门外大屯路中科院遗传发育所
  • 邮编:100101
  • 邮箱:ycxb@genetics.ac.cn
  • 电话:010-64807669
  • 国际标准刊号:ISSN:1673-8527
  • 国内统一刊号:ISSN:11-5450/R
  • 邮发代号:2-819
  • 获奖情况:
  • 1996年获中科院优秀期刊二等奖,1997年获全国优秀期刊三等奖,200年获中科院优秀期刊二等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,荷兰医学文摘,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),美国生物科学数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17519