α-酮戊二酸二甲酯预处理对犬脂肪源间充质干细胞免疫调节能力的影响

【目的】探究α-酮戊二酸二甲酯(dimethyl alpha-ketoglutarate,DMKG)预处理对犬脂肪源间充质干细胞(canine adipose-derived mesenchymal stem cells,cAD-MSCs)免疫调节的影响。【方法】利用不同浓度的DMKG培养基,探索DMKG对cAD-MSCs增殖的影响。用1 mmol/L DMKG预处理cAD-MSCs后,采用ELISA方法检测培养上清液中炎性细胞因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-6、IL-10及转化生长因子-β(TGF-β)的水平。以含100、250、500、1000、2000 ng/mL的脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)培养基培养RAW264.7细胞,24 h后采用CCK-8法检测细胞存活率,筛选最适LPS浓度以建立RAW264.7细胞炎症模型。把RAW264.7细胞分为空白对照组、LPS组、MSCs组及DMKG-MSCs组,将DMKG预处理后的cAD-MSCs与250 ng/mL LPS处理的RAW264.7细胞共培养24 h后,采用CCK-8法检测细胞增殖活性,Transwell法检测细胞迁移能力,Griess法检测培养上清液中一氧化氮(NO)含量,实时荧光定量PCR检测一氧化氮合成酶(iNOs)、IL-1β、IL-6、IL-10和精氨酸酶-1(Arg-1)的mRNA表达水平,流式细胞仪检测M1巨噬细胞表面标记物CD80+、CD86+。【结果】与MSCs组相比,DMKG预处理cAD-MSCs后培养上清液中TGF-β、IL-10的分泌显著升高(P<0.05),而IL-1β、IL-6的分泌受到显著抑制(P<0.05),TNF-α分泌无显著差异(P>0.05)。LPS浓度为250 ng/mL时,RAW264.7细胞增殖活性达到最高。与LPS组相比,MSCs组和DMKG预处理后的cAD-MSCs均能极显著抑制RAW264.7细胞的增殖活性和迁移能力(P<0.01),抑制细胞NO的释放量并下调iNOs的mRNA表达水平(P<0.01);此外,下调RAW264.7细胞IL-1β(P<0.01)、IL-6 mRNA表达水平,上调IL-10 mRNA表达水平(P<0.05;P<0.01),M2巨噬细胞表面标记物Arg-1的mRNA表达水平极显著上调(P<0.01),M1巨噬细胞表面标记物CD80+、CD86+的表达极显著降低(P<0.01);与MSCs组相比,DMKG预处理的cAD-MSCs抑制巨噬细胞激活效果更好。【结论】DMKG能有效增强cAD-MSCs的免疫调节作用,表现营养因子TGF-β和抑炎细胞因子IL-10表达增多,促炎细胞因子IL-1β和IL-6表达减少,抑制LPS刺激条件下RAW264.7细胞的激活,减轻细胞炎症反应。

α-酮戊二酸二甲酯预处理对犬脂肪间充质干细胞氧化应激损伤的保护作用

研究旨在探究α-酮戊二酸二甲酯(dimethylα-ketoglutarate,DMKG)预处理对犬脂肪间充质干细胞(adipose-derived mesenchymal stem cells,ADSCs)抗氧化应激损伤的影响。以含0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mmol/L过氧化氢(H_(2)O_(2))的DMEM/F12基础培养基处理犬ADSCs,1 h后采用CCK-8法检测细胞存活率,筛选最适浓度以建立犬ADSCs氧化应激模型。选取生长良好的P3代犬ADSCs分为3组,分别为空白对照组、模型组、DMKG组。空白对照组正常培养,不作处理;模型组使用最佳浓度的H_(2)O_(2)溶液处理犬ADSCs 1 h;DMKG组使用1 mmol/L DMKG预处理犬ADSCs 24 h后,使用最佳浓度的H_(2)O_(2)溶液处理犬ADSCs 1 h。培养结束后,采用CCK-8法检测各组的细胞存活率,可见分光光度法检测还原型谷胱甘肽含量,荧光探针DCFH-DA检测活性氧水平,Annexin V/PI双染法检测细胞凋亡率,实时荧光定量PCR检测超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、抗凋亡相关基因Bcl-2和促凋亡相关基因Bax、Cleaved-Caspase3的mRNA表达水平。结果显示,与模型组相比,DMKG预处理能有效减少细胞内活性氧的产生(P<0.05),增加细胞存活率(P<0.01),并抑制细胞凋亡(P<0.05);同时,DMKG预处理可增加还原型谷胱甘肽含量(P<0.01),上调相关抗氧化酶基因SOD1、SOD2(P<0.01)和CAT(P<0.05),下调凋亡基因Cleaved-Caspase3的表达水平(P<0.05),增加Bcl-2/Bax的比值(P<0.05)。综上所述,DMKG预处理可显著提高犬ADSCs抗氧化、抗凋亡的能力,从而增加犬ADSCs在氧化应激条件下的存活。

β-甲基戊二酸单甲酯新合成方法的研究

通过丙二酸二甲酯对丁烯酸乙酯在氢氧化钠存在下的加成反应合成了2-甲基丙烷-1,1,3三羧酸三乙酯,经水解加热脱羧得到了β-甲基戊二酸。在杂多酸催化下,先用过量的甲醇甲基化生成了β-甲基戊二酸二甲酯,再用它对β-甲基戊二酸进行甲基化,可得到高产率的β-甲基戊二酸单甲酯。