间充质干细胞细胞外基质改变脂肪来源干细胞微环境影响其生物学行为的机制分析

目的探究通过加入间充质干细胞产生的细胞外基质,从而改变肪来源干细胞的微环境后,使得脂肪来源干细胞增殖转化功能改善的核心分子和作用机制。方法采用生物信息学方法,从基因表达谱芯片数据库中获取12组供体的转录组信息,并分为4组:Ad on NHDF组,记录在聚苯乙烯培养基中加入人新生儿真皮成纤维细胞的细胞外基质后,脂肪来源干细胞的转录组表达情况;Ad on Bm组,记录在聚苯乙烯培养基加入骨髓来源间充质干细胞的细胞外基质后,脂肪来源干细胞的转录组表达情况;Ad on Ad组,记录在聚苯乙烯培养基加入脂肪来源干细胞的细胞外基质后,脂肪来源干细胞的转录组表达情况;Ad on TCPS组,记录脂肪来源干细胞在单纯的聚苯乙烯培养基的转录组表达情况。采用京都基因与基因组百科全书、基因本体、基因集合富集分析等富集分析手段,并利用软件R、Perl、Cytoscape进行差异分析和数据可视化。结果每种间充质干细胞产生其特定的细胞外基质,但在加入不同的细胞外基质培养基培养后的脂肪来源干细胞,都共享部分差异表达的基因和蛋白,如编码胶原家族基因。通过进一步将共享差异基因和功能集团构建蛋白互作关系,最终确定出改变微环境后影响脂肪来源干细胞增殖分化的3个重要分子COL4A1、COL11A1、COL15A1,分子的低表达可能与细胞修复、核苷酸代谢、DNA复制和细胞周期等多种生物学反应和信号通路相关。结论加入间充质干细胞产生的细胞外基质培养基培养的脂肪来源干细胞,编码胶原的基因表达量显著下调,并通过多种途径参与脂肪来源干细胞的增殖分化。