低氧低糖及血清剥夺联合处理抑制Nrf2信号通路诱发大鼠骨髓间充质干细胞氧化应激和凋亡

目的探讨低氧低糖血清剥夺(GSDH)处理对大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)氧化应激及凋亡的影响。方法在体外对提取纯化后的原代BMSCs利用低氧(1%O_(2))、低糖(1.0 g/L)及血清剥夺联合处理建立BMSCs细胞损伤模型。采用集落形成实验、细胞周期测定以及CCK-8实验检测细胞增殖能力;划痕实验和Transwell实验检测细胞迁移能力;通过细胞凋亡试剂(AnnexinV-FITC/PI)、线粒体膜电位检测试剂(JC-1)染色和线粒体荧光探针(Mito-Trancker)检测细胞凋亡;细胞活性氧簇(ROS)和钙离子(Fluo-4AM)检测细胞氧化应激水平;Western blotting检测抗氧化应激相关分子谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)等以及核因子红细胞系2相关因子2(Nrf2)信号通路中关键分子的蛋白表达水平。结果大鼠原代BMSCs表面标志物高表达CD29、CD71,低表达CD45、CD34;GSDH处理抑制BMSCs细胞增殖(P<0.05)和迁移(P<0.05),增加ROS和钙离子水平(P<0.05),且抑制抗氧化应激相关分子GPX4等蛋白表达(P<0.01);与空白对照组相比,GSDH处理后BMSCs凋亡显著升高(P<0.05),线粒体膜电位降低(P<0.01),网络化减少(P<0.01)。Nrf2信号通路中Nrf2蛋白及下游关键分子的蛋白表达水平均降低(P<0.05)。结论GSDH处理诱发的BMSCs氧化应激及进一步导致的凋亡损伤与Nrf2信号通路被抑制有关。