调整细胞培养条件提高间充质干细胞外泌体治疗骨关节炎的潜能

背景:间充质干细胞外泌体有望发展成为治疗骨关节炎的无细胞疗法,而通过调整细胞培养条件,可以进一步提高其治疗活性和临床转化潜能。目的:综述分析细胞培养条件对外泌体活性的影响,分析其临床转化潜力。方法:查阅国内外有关骨关节炎/软骨损伤修复与间充质干细胞来源外泌体的文献。检索词分别为“外泌体,间充质干细胞,骨关节炎,软骨修复”和“exosomes,extracellular vesicles,mesenchymal stem cells,osteoarthritis,cartilage repair”,检索数据库分别为PubMed和中国知网数据库,检索时限为2010-2023年,最后纳入100篇文献进行总结和分析。结果与结论:(1)在间充质干细胞的培养过程中,提供有利于软骨细胞生长的物理环境,或添加软骨保护小分子、成软骨诱导因子和炎症因子等刺激细胞,可以进一步提高间充质干细胞外泌体在维持软骨细胞表型、促进软骨再生和免疫抑制等方面的调控活性;因此,其他具有相似特征的物理或化学因素,也有可能提升间充质干细胞外泌体治疗骨关节炎的疗效。(2)低氧诱导、脉冲电磁场刺激、生物反应器及软骨保护分子(如人甲状旁腺素1-34)刺激等细胞培养方案具有安全、可规模化生产等优点,可用于制备临床用途的、疗效好的间充质干细胞外泌体。(3)间充质干细胞外泌体有望实现骨关节炎的修正治疗,通过调整细胞培养方案提升治疗活性,可进一步提高其临床转化的可行性。

人脐带间充质干细胞条件培养基及外泌体对肝癌细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响

背景:间充质干细胞可通过分泌含细胞因子、生长因子和外泌体的细胞外囊泡调节肿瘤微环境,对肿瘤细胞生物学行为进行精准调控。目的:研究人脐带间充质干细胞条件培养基及外泌体对肝癌细胞生物学特性的影响。方法:收集人脐带间充质干细胞培养上清,通过高速离心并过滤获得人脐带间充质干细胞条件培养基;收集人脐带间充质干细胞培养上清,通过超高速梯度离心法提取人脐带间充质干细胞外泌体。使用PKH26标记人脐带间充质干细胞外泌体,与肝癌细胞MHCC97-H共培养,荧光显微镜观察MHCC97-H细胞摄取外泌体情况。通过CCK-8增殖实验、Transwell迁移和侵袭实验以及流式凋亡实验评估人脐带间充质干细胞条件培养基、人脐带间充质干细胞外泌体对肝癌细胞生物学功能的影响。结果与结论:(1)人脐带间充质干细胞外泌体可被MHCC97-H细胞摄取且主要分布于细胞质中;(2)人脐带间充质干细胞条件培养基处理后,MHCC97-H细胞的增殖、迁移和侵袭能力显著增强(P<0.001,P<0.05,P<0.01),凋亡能力显著下降(P<0.001);而人脐带间充质干细胞外泌体处理后,MHCC97-H细胞的增殖能力下降(P<0.001),迁移、侵袭及凋亡能力显著增强(P<0.001);(3)结果表明,人脐带间充质干细胞条件培养基具有促进MHCC97-H细胞增殖、迁移、侵袭和抑制凋亡的能力;而人脐带间充质干细胞外泌体则具有促进MHCC97-H细胞迁移、侵袭及凋亡和抑制增殖的能力。

术后腹腔粘连形成机制及间充质干细胞外泌体的治疗前景

背景:术后腹腔粘连的形成是一个复杂的过程,预防术后粘连是临床上亟待解决的问题。目的:旨在从细胞及分子水平分析粘连的发生机制,为间充质干细胞外泌体预防和治疗粘连提供理论依据。方法:以“腹腔粘连,盆腔粘连,术后粘连,上皮间充质转化,间充质干细胞,干细胞外泌体,间充质干细胞外泌体”为中文检索词,以“Abdominal adhesion,pelvic adhesion,postoperative adhesion,epithelial mesenchymal transformation,mesenchymal stem cell,stem cell exosomes,mesenchymal stem cell exosomes”为英文检索词,检索PubMed、中国知网和中国生物医学文献数据库,筛选各数据库建库至2023年8月发表的术后腹腔粘连及间充质干细胞外泌体干预研究的相关文章,并进行系统的整理分析,最终纳入54篇文献进行综述。结果与结论:(1)任何腹膜炎症、机械损伤、组织缺血和异物植入等病理因素均可引起腹膜表面的损伤,引起术后腹腔粘连;腹腔粘连的形成过程包括腹膜间皮细胞修复、炎性反应、纤溶系统及凝血途径等过程的相互作用,涉及多种细胞因子及信号通路,包括Wnt/β-catenin通路能诱导纤维化和血管生成,并与转化生长因子β/Smads信号通路相互协同,能刺激成纤维细胞增殖,引起腹膜纤维化;同时,核转录因子kB信号通路上调细胞炎症因子的表达,促进成纤维细胞增生,组织纤维化的过程中发挥关键作用。(2)干细胞的旁分泌功能是目前以再生医学为基础的分子干预腹腔粘连的重要方向,可以参与作用于腹腔粘连中的多种复杂细胞因子及信号通路。(3)相对于传统治疗腹腔粘连的方法,间充质干细胞外泌体具有生物活性、使用安全、无需特殊培养和扩增、更低的免疫原性及较长的稳定性等优势,能通过多种途径引导一种正常的修复和愈合。(4)间充质干细胞外泌体在以往研究中均被证明可以参与调节粘连形成的上述各过程,在临床研究中显示出潜在的应用前景,但需要进一步临床研究以探索适当的间充质干细胞外泌体治疗方案,来解决临床转化的问题。

骨健口服液联合间充质干细胞来源外泌体治疗小鼠膝骨关节炎的实验研究

目的:探讨骨健口服液联合间充质干细胞来源外泌体(mesenchymal stem cell-derived exosome,MSC-EXO)治疗小鼠膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)的效果及作用机制。方法:将25只12周龄雄性无特定病原C57BL/6J小鼠随机分为假手术组、模型组、骨健组、MSC-EXO组、骨健MSC-EXO组,每组5只。假手术组仅切开关节囊而不切断内侧半月板,其余4组均采用内侧半月板失稳法构建KOA模型。骨健组、骨健MSC-EXO组小鼠每日用0.2 mL的骨健口服液灌胃,假手术组、模型组、MSC-EXO组小鼠每日用等量的生理盐水灌胃,均连续8周。MSC-EXO组、骨健MSC-EXO组小鼠每周膝关节腔注射1次10μL的MSC-EXO,其余各组小鼠每周膝关节腔注射1次等量的磷酸盐缓冲液(phosphate buffer solution,PBS),均连续8周。干预8周后处死小鼠,进行小鼠膝关节Micro-CT分析、膝关节软骨组织病理学观察、膝关节软骨组织中Ⅱ型胶原蛋白α1链(collagenⅡα1,Col2A1)表达水平检测。结果:①小鼠膝关节Micro-CT分析结果。假手术组、骨健组、MSC-EXO组、骨健MSC-EXO组小鼠的骨体积分数均低于模型组(P=0.004,P=0.007,P=0.040,P=0.001),骨健组、MSC-EXO组小鼠的骨体积分数与骨健MSC-EXO组的差异均无统计学意义(P=0.108,P=0.126)。假手术组、骨健组、MSC-EXO组、骨健MSC-EXO组小鼠的骨小梁厚度均大于模型组(P=0.015,P=0.023,P=0.023,P=0.009),骨健组、MSC-EXO组小鼠的骨小梁厚度与骨健MSC-EXO组的差异均无统计学意义(P=0.347,P=0.062)。假手术组和骨健组小鼠的骨小梁数量多于模型组(P=0.016,P=0.021),MSC-EXO组、骨健MSC-EXO组小鼠的骨小梁数量与模型组的差异均无统计学意义(P=0.196,P=0.206)。假手术组、骨健组、MSC-EXO组、骨健MSC-EXO组小鼠的骨小梁分离度均小于模型组(P=0.016,P=0.012,P=0.007,P=0.001),骨健MSC-EXO组小鼠的骨小梁分离度小于骨健组(P=0.016),MSC-EXO组小鼠的骨小梁分离度与骨健MSC-EXO组的差异无统计学意义(P=0.224)。②小鼠膝关节软骨组织病理学观察结果。假手术组小鼠的关节软骨表面光滑,软骨细胞排列有序,提示无明显关节软骨退变。与假手术组相比,模型组小鼠的关节软骨组织磨损明显,软骨细胞数量减少且排列紊乱。与模型组相比,骨健组和MSC-EXO组小鼠仅有部分关节软骨磨损,软骨细胞数量增多且排列有序。与骨健组、MSC-EXO组相比,骨健MSC-EXO组小鼠的关节软骨表面光滑,软骨细胞数量增多且排列更为有序。③小鼠膝关节软骨组织中Col2A1表达水平检测结果。假手术组、骨健组、MSC-EXO组、骨健MSC-EXO组小鼠膝关节软骨组织中Col2A1阳性表达面积比均大于模型组(P=0.000,P=0.000,P=0.000,P=0.000),骨健MSC-EXO组小鼠膝关节软骨组织中Col2A1阳性表达面积比大于骨健组和MSC-EXO组(P=0.000,P=0.000)。结论:骨健口服液联合MSC-EXO可改善KOA小鼠的关节软骨病理状态及软骨下骨的异常微结构,并显示出协同治疗作用,其作用机制可能与上调膝关节软骨组织中Col2A1的表达有关。

间充质干细胞及其外泌体在药物性肝损伤治疗中的作用

药物性肝损伤(DILI)的发生率呈逐年上升趋势且损伤机制并不明确,针对DILI的治疗药物、肝脏支持系统及肝移植均有一定的局限性。因此,寻找更安全有效的治疗方法已成为当下研究的热点。间充质干细胞及其外泌体可通过减轻肝脏炎症反应,促进肝细胞增殖及再生、抗肝细胞凋亡,改善氧化应激和免疫调节等机制减轻肝损伤。本文就间充质干细胞及其外泌体在药物性肝损伤治疗中的作用进行简要综述,以期为进一步研究提供参考。

过氧化物酶体膜蛋白4通过细胞外信号调节激酶1/2信号通路促进肝细胞癌细胞的上皮间质转化

目的:探讨过氧化物酶体膜蛋白4(PXMP4)对肝细胞癌(HCC)细胞迁移和侵袭及上皮间质转化(EMT)进程的影响。方法:采用生物信息学和免疫组织化学方法分析HCC组织中PXMP4的表达,分析其与患者临床病理特征的相关性。在HCCLM3和MHCC97H细胞中干扰PXMP4,在Huh7和MHCC97L细胞中过表达PXMP4,利用WB和qPCR法验证干扰/过表达效率。利用CCK-8、划痕愈合实验和Transwell侵袭实验检测干扰/过表达PXMP4对HCC细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响,采用WB法检测干扰/过表达PXMP4或0、5、10和20μmol/L U0126处理对HCC细胞中N-cadherin、E-cadherin、vimentin、细胞外信号调节激酶(ERK)、p-ERK表达的影响。结果:生物信息学和免疫组织化学分析显示,HCC组织中PXMP4呈高表达(P<0.05)。临床病理分析发现,PXMP4的表达与肿瘤分化程度有关联(P<0.05)。在HCC细胞中,干扰PXMP4后抑制细胞增殖、侵袭和EMT进程(P<0.05);反之,过表达PXMP4后促进HCC细胞增殖、侵袭及EMT进程(P<0.05)。此外,PXMP4通过激活ERK1/2信号通路促进HCC细胞EMT进程,U0126处理同样能够抑制HCC细胞EMT进程。结论:PXMP4在HCC组织中呈高表达且与HCC细胞分化有关联,PXMP4通过激活ERK1/2信号通路促进HCC细胞EMT进程。

脂肪间充质干细胞外泌体在妇科疾病的应用及进展

随着干细胞研究的发展,脂肪间充质干细胞(adipose derived mesenchymal stem cell,ADSC)和脂肪间充质干细胞外泌体(adipose derived mesenchymal stem cell exosome,ADSC-Exo)成为妇科领域的研究热点。ADSC是一类来源于脂肪组织的间充质干细胞,与其他间充质干细胞一样具有较高的增殖能力和多向分化潜能,ADSC-Exo还可通过释放的细胞外囊泡传递各种生物活性分子,如微小RNA、蛋白质和细胞因子,对目标细胞发挥一定的调节作用。ADSC-Exo在妇科领域的应用日益受到关注。有研究表明,ADSC-Exo可以促进子宫内膜的再生和修复,为宫腔粘连和不孕症的患者带来了希望。此外,一些研究提到ADSC-Exo在慢性子宫内膜炎、卵巢功能不全、多囊卵巢综合征和妇科恶性肿瘤等疾病的治疗中也具有一定的潜力。综述ADSC-Exo在妇科领域的应用及进展。

癃必消胶囊对体外培养的人前列腺增生间质细胞TGF-β1和Smoothelin基因表达的影响

目的:研究中药癃必消胶囊对体外培养的人前列腺增生间质细胞TGF-β1和Smoothelin基因表达的影响。方法:把含癃必消胶囊的药物血清加入到体外培养的人前列腺增生间质细胞中,采用实时定量RT-PCR检测TGF-β1和Smoothelin在体外培养的人前列腺增生间质细胞中的表达。结果:高、低中药浓度血清对TGF-β1的相对表达CT值分别为0.158±0.020、0.169±0.020,较对照组显著降低(P<0.01);高、低中药浓度血清对Smoothelin的相对表达值分别为0.035±0.007、0.036±0.007,较对照组显著降低(P<0.01)。结论:癃必消胶囊可能通过抑制前列腺间质细胞TGF-β1和Smoothelin基因的表达达到治疗前列腺增生的目的。

3D培养人脐带间充质干细胞来源的外泌体对成骨细胞分化的作用

目的比较三维立体(3D)培养与传统贴壁培养(2D)人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)来源的外泌体促进成骨细胞分化能力的差异,探索前者在促进骨形成相关治疗中应用的可能性。方法将hUC-MSCs分为2D组与3D组分别进行培养,在普通光学显微镜下观察细胞的形态特征,同时应用钙黄绿素-AM/PI活死细胞双染法检测3D组细胞的活性;通过转录组测序筛选两组差异表达基因并进行GO富集分析。提取2D组与3D组细胞分泌的外泌体并分为2D外泌体(2D-Exo)组与3D外泌体(3D-Exo)组,通过透射电子显微镜、纳米颗粒跟踪分析及Western blotting对外泌体进行表征。在体外应用2D-Exo及3D-Exo干预乳鼠颅骨成骨细胞并进行成骨诱导分化,通过茜素红染色、碱性磷酸酶染色及RT-qPCR鉴定2D-Exo、3D-Exo对成骨分化能力的影响。结果与2D组比较,3D组细胞大小均等,聚拢成球形生长;钙黄绿素-AM/PI活死细胞双染可见3D培养的hUC-MSCs具有较高活性;转录组测序结果显示,与2D组比较,3D组上调基因富集于骨矿化、软骨发育、细胞外基质的组成、成骨细胞分化、血管生成、细胞增殖的正向调控及基因表达的正向调控等通路,下调基因富集于细胞增殖的负向调控、细胞迁移的负向调控、细胞凋亡等通路。透射电子显微镜观察可见两组外泌体的直径均为100 nm左右,呈现外泌体典型的杯状形貌特征,且均表达外泌体相关标志蛋白CD9、CD63和CD81。乳鼠颅骨成骨细胞染色结果显示,与2D-Exo组比较,3D-Exo组茜素红着色的钙结节数量及碱性磷酸酶染色强度均明显升高;RT-qPCR检测结果显示,与2D-Exo组比较,3D-Exo组成骨分化相关基因Bglap、Runx2、Alp、Col1a1、Spp1 mRNA相对表达量明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论3D培养的hUC-MSCs来源的外泌体可上调成骨相关基因Bglap、Runx2、Alp、Col1a1、Spp1的表达,相较于2D培养来源的外泌体具有更强的促成骨细胞分化的能力。

间充质干细胞来源外泌体对HDM刺激的气道上皮细胞炎症及EMT的影响

目的:探究间充质干细胞来源外泌体(MSC-EXO)对屋尘螨(HDM)刺激的气道上皮细胞炎症及上皮-间质转化(EMT)的影响。方法:从人脐带中分离MSCs(hUCMSCs),经过分选和鉴定后分离提取MSC-EXO。透射电镜和Western blot检测外泌体形态及标志蛋白CD63、CD81、TSG101表达。将MSC-EXO与HDM刺激的16HBE细胞共培养后,观察细胞形态变化;MTT检测细胞增殖能力;流式细胞术检测细胞凋亡率;qRT-PCR检测细胞炎症因子TNF-α和IL-6 mRNA水平;荧光探针法检测细胞活性氧(ROS)水平;Western blot检测EMT相关蛋白E-钙黏蛋白(E-cadherin)、N-钙黏蛋白(N-cadherin)、波形蛋白(VIM)、α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达。结果:hUCMSC中CD73、CD90和CD105表达呈阳性,CD34、CD45和HLA-DR表达呈阴性;电子透射显微镜下MSC-EXO呈囊泡状,直径30~200 nm,表达CD63、CD81、TSG101。与对照组相比,HDM组16HBE细胞变长、变尖呈长梭形,细胞凋亡率、ROS、TNF-α和IL-6 mRNA水平、N-cadherin、VIM、α-SMA表达显著升高,E-cadherin表达显著降低(P<0.05);与HDM组相比,50、100μg/ml EXO组细胞形态接近正常细胞,细胞凋亡率、ROS、TNF-α和IL-6 mRNA水平、N-cadherin、VIM、α-SMA表达明显降低,E-cadherin表达明显升高(P<0.05)。结论:MSC-EXO可减轻HDM诱导的气道上皮细胞炎症,抑制EMT过程。

骨髓间充质干细胞外泌体在治疗心衰中的作用

间充质干细胞(MSCs)是一种多能干细胞,能产生多种细胞系。在心肌病患者中,MSCs的应用可促进心肌细胞存活并改善心脏功能。而注射后骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)的存活时间很短,提示BM-MSCs对心肌细胞的保护作用可能是通过其外分泌体等旁分泌功能介导的。本文就BM-MSCs外泌体在治疗心衰中的作用作一综述,以期为心衰治疗应用提供方向。

骨髓间充质干细胞来源外泌体通过TGF-β1/smad2/3信号通路抑制增生性瘢痕的机制研究

目的探讨骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)来源外泌体对增生性瘢痕成纤维细胞(hypertrophic scar-derived fibroblasts,HSFs)增殖和迁移能力的影响,并验证BMSCs来源外泌体抑制HSFs合成胶原的信号通路。方法分离并培养SD大鼠BMSCs、BMSC来源外泌体及SD大鼠HSFs,设置空白对照组(PBS组),实验组(BMSCs来源外泌体组),阴性对照组(去外泌体间充质干细胞浓缩上清液组)。流式细胞周期实验及细胞划痕实验检测外泌体对HSFs增殖及迁移的影响。荧光定量聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)检测3组细胞中TIMP-1、基质金属蛋白酶1、Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原的mRNA表达。Western blot检测3组细胞中转化生长因子β1、α-平滑肌肌动蛋白、Ⅰ型胶原的蛋白水平及smad2/3的磷酸化水平。结果BMSCs来源外泌体抑制了HSFs的增殖和迁移能力。与PBS组比较,BMSCs来源外泌体组TIMP-1、Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原mRNA表达显著降低,而基质金属蛋白酶1 mRNA表达显著升高,差异有统计学意义(P<0.05)。与PBS组比较,BMSCs来源外泌体组转化生长因子β1、α-平滑肌肌动蛋白、Ⅰ型胶原的蛋白水平及smad2/3的磷酸化水平显著降低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论BMSCs来源外泌体抑制了HSFs的增殖及迁移,通过TGF-β1/smad2/3信号通路抑制胶原合成,从而有利于抑制瘢痕增生。

外泌体在前列腺癌发生发展中的作用及在诊断方面的应用前景

前列腺癌(PCa)是男性最常见的肿瘤之一,近年来随着对其研究的深入和相应临床应用的开展,患者也从临床获益。外泌体属于细胞外囊泡的一个亚类,近年来许多研究发现外泌体能够介导PCa病程中上皮-间质转化、肿瘤血管生成、肿瘤微环境建立、免疫逃逸和耐药性获得的过程,这些发现揭示了外泌体的作用机制,为寻找PCa新诊断标志物提供了可能的新视角。本文综述了外泌体在PCa发生发展中的作用,并阐述了外泌体在PCa诊断中的潜在前景。

人脐间充质干细胞外泌体通过miR-126-3p抑制前列腺癌生长的相关研究

目的探究人脐间充质干细胞外泌体(hucMSCs exo)miR-126-3p对前列腺癌生长的影响。方法采用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测RWPE.1､LNCaP､PC-3､C4-2中miR-126-3p表达水平。C4-2细胞中转染miR-126-3p mimic､inhibitor､negative control后检测细胞的增殖水平。提取并鉴定hucMSCs exo,将hucMSCs exo与C4-2细胞共孵育后检测C4-2细胞中miR-126-3p表达水平和细胞的增殖能力,并且将hucMSCs转染miR-126-3p mimic､inhibitor､negative control后提取外泌体,将外泌体与C4-2共孵育后检测miR-126-3p表达水平及细胞的增殖能力。结果miR-126-3p低表达于LNCaP､PC-3､C4-2细胞。miR-126-3p mimic可显著抑制C4-2细胞的增殖能力。与hucMSCs exo共孵育后C4-2 miR-126-3p表达水平显著上调,细胞增殖能力下降,hucMSCs exo可传递miR-126-3p至C4-2细胞,并且外泌体miR-126-3p可显著抑制C4-2细胞的增殖能力。结论hucMSCs exo可通过递送miR-126-3p而抑制前列腺癌细胞的生长。

左归丸靶向C-X-C趋化因子受体4对人脐带间充质干细胞体外迁移的影响

目的:探讨左归丸通过靶向调控C-X-C趋化因子受体4(CXCR4)表达对人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)体外迁移的影响。方法:采用组织块法分离培养hUC-MSCs并进行流式鉴定。利用CCK-8检测不同浓度左归丸对hUC-MSCs增殖的影响,细胞划痕和Transwell实验分析左归丸对hUC-MSCs体外迁移的影响,实时聚合酶链反应(PCR)、蛋白印迹法和流式细胞术分析hUC-MSCs中CXCR4表达变化。结果:流式细胞术结果显示,hUC-MSCs表面高表达CD73和CD90,极低表达CD34和CD45。CCK-8结果显示,0.1、0.2 mg/mL左归丸均能明显促进hUC-MSCs增殖(P<0.05)。细胞划痕和Transwell实验结果显示,0.1、0.2 mg/mL左归丸能明显促进hUC-MSCs迁移,最佳浓度为0.2 mg/mL,CXCR4拮抗剂普乐沙福则能抑制其促迁移作用(P<0.05)。实时PCR、蛋白印迹法和流式细胞术结果显示,左归丸能上调hUC-MSCs中CXCR4 mRNA和蛋白表达水平,并促进CXCR4蛋白在细胞膜表达(P<0.05)。结论:左归丸通过上调CXCR4表达促进hUC-MSCs的体外迁移。

脐带间充质干细胞外泌体对慢性阻塞性肺疾病大鼠肺部炎症的作用机制探讨

目的探讨人脐带间充质干细胞外泌体对慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠肺部炎症的作用及机制。方法将18只SD雄性大鼠随机分为Control组、COPD组、COPD+Exo组,每组6只;COPD组、COPD+Exo组大鼠采用香烟烟熏+脂多糖(LPS)雾化吸入的方法建立COPD大鼠模型,COPD+Exo组经尾静脉注射100μL人脐带间充质干细胞外泌体稀释液(含2×107个外泌体),Control组和COPD组注射等量的磷酸盐缓冲液。干预后1周处死大鼠,收集外周血、肺泡灌洗液(BALF)和肺组织。HE染色观察大鼠肺组织病理改变,全自动血细胞分析仪计数外周血炎性细胞数目,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测BALF和血清中白细胞介素(IL)-1β、IL-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α水平,qRTPCR检测肺组织中IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA的表达,Western blot检测肺组织中Toll样受体4(TLR4)、磷酸化核因子κB(p-NF-κB p65)和核因子抑制蛋白(IκBα)的表达。结果Control组大鼠肺泡结构完整、形态规则;COPD组大鼠肺泡结构紊乱,部分肺泡不规则扩张、融合成肺大疱甚至破裂,肺泡间隔增宽且可见较多炎性细胞浸润。与COPD组比较,COPD+Exo组大鼠肺泡结构较完整,肺泡间隔炎性细胞浸润减少,外周血中炎性细胞减少,BALF、血清及肺组织中IL-1β、IL-6、TNF-α表达水平降低(P<0.05);肺组织TLR4、IκBα蛋白表达水平升高,p-NF-κB p65表达水平降低(P<0.05)。结论人脐带间充质干细胞外泌体通过调控TLR4/核因子κB(NF-κB)信号通路减轻COPD大鼠的肺部炎症,从而发挥肺保护作用。

靶向成纤维细胞活化蛋白通过影响肿瘤相关成纤维细胞的外泌体抑制内皮细胞间质转化

目的探讨特异性抑制成纤维细胞活化蛋白(fibroblast activation protein,FAP)是否能够通过影响肿瘤相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts,CAFs)的外泌体(exosomes,exo)抑制内皮细胞间质转化(endothelial-to-mesenchymal transition,EndMT)并探究其机制。方法提取原代CAFs和癌旁成纤维细胞(peri-tumor fibroblasts,PTFs),收集CAFs-exo和PTFs-exo,特异性FAP抑制剂(3.3 nmol·L^(-1)SP13786)处理CAFs 24 h后收集的外泌体命名为Anti-FAP-exo。将内皮细胞HMEC-1分别以等体积的RPMI 1640、PTFs-exo、CAFs-exo及Anti-FAP-exo孵育并命名为control组、PTF组、CAF组及Anti-FAP组。划痕实验、Transwell侵袭实验、血管生成实验检测各组HMEC-1细胞的迁移、侵袭及血管生成能力;免疫荧光、免疫组化和Western blot检测EndMT相关蛋白表达水平。结果CAF组HMEC-1细胞的迁移、侵袭及血管生成能力较PTF组明显增强,Anti-FAP组HMEC-1细胞迁移、侵袭及血管生成能力较CAF组明显减弱,与PTF组比较无差异。与PTF组相比,CAF组HMEC-1细胞高表达α-SMA、SM22α、p-Stat3和Snail,低表达CD31和VE-cadherin;与CAF组相比,Anti-FAP组HMEC-1低表达α-SMA、SM22α、p-Stat3和Snail,高表达CD31和VE-cadherin。结论特异性抑制FAP会通过影响CAFs外泌体间接抑制血管内皮细胞的迁移侵袭与成管能力,Stat3-Snail-EndMT可能是其潜在机制。

富血小板血浆对体外培养骨髓间充质干细胞增殖及成骨活性的作用

目的 观察富血小板血浆 (platelet- rich plasma,PRP)在体外培养骨髓间充质干细胞 (marrowmesenchymal stem cells,MSCs)的增殖及成骨作用 ,探讨 PRP促进骨修复的细胞和分子机制。 方法 体外培养人MSCs,分为实验组 (n=9)与对照组 (n=9) ,实验组进行 PRP干预 (10μl/ ml培养液 )。于不同时间点收集两组细胞 ,以流式细胞仪检测 S期比例 ,MTT法检测细胞增殖活性 ,碱性磷酸酶 (alkaline phosphatase,AL P)测定和四环素荧光法检测细胞成骨活性 ,逆转录 PCR检测成骨启动基因 cbfa1的表达。 结果 PRP作用于 MSCs,可刺激细胞增殖 ,流式细胞仪检测 PRP加入后 2 4 h S期比例由对照组 7.2± 0 .5至 14 .5± 0 .4具有统计学意义 (P<0 .0 1) ,MTT法显示 PRP作用后细胞增殖加速 ,第 4天达到平台期。而 AL P活性在作用后 3、6和 9d达到 7.79± 1.98、9.5 1± 2 .31和 14 .0 3± 3.0 2 ,与对照组 2 .0 6± 0 .77、2 .84± 0 .82和 2 .5 8± 0 .84组间比较差异有统计学意义 (P<0 .0 5 )。矿化结节形成增多 ,逆转录 PCR显示 cbfa1的表达在 PRP加入 2、4和 8h逐渐加强。 结论 PRP对骨修复的促进作用与其促进 MSCs增殖、加强成骨启动基因的表达、增强成骨活性的作用有关。

人骨髓间充质干细胞体外培养及生物特性的观察

目的 :观察人骨髓间充质干细胞 (mesenchymalstemcells,MSCs)在体外培养的生物学特性和作为组织工程的种子细胞的可能性 .方法 :将人骨髓MSCs自骨髓中分离、纯化和培养 ,观察原代和传代培养的增殖及生长特征 .结果 :原代培养及传代培养显示 ,在体外培养条件下人骨髓MSCS有活跃的增殖能力 .结论 :体外获得的人骨髓MSCs的生物年龄较为年轻 。

人骨髓间充质干细胞的体外培养及诱导分化

目的建立一株能在体外长期培养并具有多向分化潜能的人骨髓间充质干细胞(HBMSC).方法利用差异贴壁法从人肋骨中分离纯化HBMSC,在体外通过地塞米松、胰岛素诱导分化为脂肪细胞,用VitC、β-磷酸甘油、地塞米松诱导下可分化成骨细胞,裸鼠体内分化为软骨样细胞及成骨样组织,采用流式细胞仪检测细胞表面CD31、CD34、CD45、CD9、CD90、CD105和CD106.以2.5×107细胞接种于裸鼠皮下进行致瘤实验,用DY-NALREU-SSO反向杂交法检测HLA.结果细胞已连续培养超过30代仍能稳定生长,细胞表面特性为CD105、CD106阳性,而CD31、CD34、CD45、CD9、CD90为阴性.在体外能诱导成脂肪细胞、成骨细胞.无致瘤性,在裸鼠体内能形成软骨细胞及骨样组织.结论培养了一株能在体外长期培养及具有多向分化潜能的人骨髓间充质干细胞.