西格列汀激活基质细胞衍生因子-1/CXC趋化因子受体4信号通路对脂多糖诱导的人牙周膜干细胞增殖、凋亡、炎症和成骨分化的影响

目的 探讨西格列汀对脂多糖(LPS)诱导的炎症微环境下人牙周膜干细胞(hPDLSCs)增殖、凋亡、炎症和成骨分化的影响及分子机制。方法 体外培养hPDLSCs,用不同浓度的西格列汀处理后检测细胞活力,以确定后续西格列汀实验浓度。采用1μg/mL LPS刺激诱导24 h建立hPDLSCs炎症模型并分为空白组、对照组、西格列汀低浓度组(0.5μmol/L)、西格列汀中浓度组(1μmol/L)、西格列汀高浓度组(2μmol/L)、西格列汀高浓度+基质细胞衍生因子-1 (SDF-1)/CXC趋化因子受体4 (CXCR4)通路抑制剂(AMD3100)组(2μmol/L+10μg/mL)。细胞计数试剂盒-8检测培养24、48、72 h后的hPDLSCs增殖活性;流式细胞术检测培养72 h后hPDLSCs凋亡情况;诱导成骨分化21 d后茜素红染色检测hPDLSCs成骨分化能力,试剂盒测定hPDLSCs中碱性磷酸酶(ALP)活性;酶联免疫吸附检测hPDLSCs培养上清液中炎症因子肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β、IL-6水平;实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测hPDLSCs中成骨分化相关基因Runt相关转录因子2 (RUNX2)、骨钙素(OCN)、骨桥蛋白(OPN)及SDF-1和CXCR4 mRNA表达;Western blot检测hPDLSCs中SDF-1、CXCR4蛋白表达。结果 与空白组比较,对照组hPDLSCs增殖活性、矿化结节数量、染色强度、ALP活性和RUNX2、OCN、OPN mRNA及SDF-1、CXCR4 mRNA和蛋白表达水平显著降低,凋亡率、TNF-α、IL-1β、IL-6水平显著升高(P<0.05);与对照组比较,西格列汀低、中、高浓度组hPDLSCs增殖活性、矿化结节数量、染色强度、ALP活性和RUNX2、OCN、OPN mRNA及SDF-1、CXCR4 mRNA和蛋白表达水平依次升高,凋亡率、TNF-α、IL-1β、IL-6水平依次降低(P<0.05);AMD3100可部分逆转高浓度西格列汀对LPS诱导的hPDLSCs的作用效果(P<0.05)。结论 西格列汀可能通过激活SDF-1/CXCR4信号通路促进LPS诱导的炎症微环境下hPDLSCs的增殖和成骨分化,抑制hPDLSCs凋亡和炎症反应。

基质细胞衍生因子1α联合自体贫血小板血浆在 恒牙撕脱伤中的应用评价

目的:探讨基质细胞衍生因子1α(SDF-1α)联合自体贫血小板血浆(PPP)在恒牙撕脱伤中的治疗效果。方法:选择2020年3月—2022年3月衡水市人民医院收治的恒牙撕脱伤患者144例(患牙152颗),随机分为试验组72例(患牙76颗)和对照组72例(患牙76颗)。对照组行常规再植术,术前使用PPP生物液浸泡、冲洗根尖。试验组在对照组基础上,于离体牙再植前在牙槽窝内植入SDF-1α。术后随访12个月,比较2组植入成功率、术后咬合疼痛程度、龈沟液中炎症因子表达、血清生长因子表达及术后并发症发生率。采用SPSS 19.0软件包对数据进行统计学分析。结果:对照组患牙再植成功率为90.79%(69/76),试验组为98.68%(75/76),试验组显著高于对照组(P<0.05)。术后2天、3个月和12个月,2组患者疼痛程度评分逐渐降低(P<0.05);各时间点疼痛程度评分组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。术后1个月,2组患者C反应蛋白(CRP)、白介素6(IL-6)显著降低(P<0.05),试验组显著低于对照组(P<0.05);2组患者可溶性细胞间黏附因子(sICAM-1)升高,试验组显著高于对照组(P<0.05)。术后1个月,2组患者血管内皮生长因子(VEGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、转化生长因子β(TGF-β)和血小板衍生生长因子(PDGF)升高,试验组显著高于对照组(P<0.05)。试验组术后并发症发生率显著低于对照组(P<0.05)。结论:PPP联合SDF-1α用于恒牙撕脱伤治疗,延迟再植成功率高,且术后不良反应发生率低。

兔肩袖腱骨愈合过程中基质细胞衍生因子1的表达及作用机制

背景:近年在腱骨损伤领域部分学者将基质细胞衍生因子1搭载在组织工程支架上用以促进腱骨愈合,取得了较好的成效,但在基质细胞衍生因子1促进腱骨愈合机制及自然愈合过程中其是否参与修复,目前尚未明确。目的:研究兔肩袖全层冈上肌断裂后腱骨愈合过程中基质细胞衍生因子1表达,及其在腱骨损伤时对干细胞的迁移作用和最佳体外促迁移浓度。方法:随机取成年新西兰大白兔18只建立肩袖损伤模型,另取3只为空白对照。于造模后3,5,7,14,21,28 d各处死3只并处死空白组兔,取腱骨连接处组织保存在-80℃冰箱。应用ELISA反应检测损伤后各时间点愈合处基质细胞衍生因子1表达。取幼兔股骨骨髓间充质干细胞分离培养鉴定,通过transwell实验验证基质细胞衍生因子1对干细胞的促迁移作用效果及体外促迁移最佳浓度,将培养到P3代的干细胞与Brdu共培养后注入兔耳缘静脉,通过免疫组化染色验证干细胞是否迁移至损伤处。结果与结论:①基质细胞衍生因子1在肩袖腱骨愈合过程呈双峰表达,于伤后3 d明显增高(P<0.01)随后下降,于伤后5 d达最低,后再次升高于伤后14 d达峰值(P<0.01),然后下降;②细胞免疫组化染色可见标记有Brdu的干细胞确有迁移至损伤处;③transwell实验结果表明60-80 ng/mL的基质细胞衍生因子1对干细胞促迁移效果最好,而200 ng/mL浓度反而会起到抑制迁移作用;④基质细胞衍生因子1参与了肩袖腱骨愈合的炎症反应期和增殖期的愈合过程,其作用机制可能为通过促进干细胞迁移至损伤处并分化为各类细胞促进修复,并且基质细胞衍生因子1的促迁移作用存在于一定浓度范围,超出范围则可能起到抑制作用。

血清基质细胞衍生因子1、CXC趋化因子受体4水平在青年缺血性脑卒中病人中表达变化及临床意义

目的探讨基质细胞衍生因子1(SDF-1)、CXC趋化因子受体4(CXCR4)水平在青年缺血性脑卒中病人中的表达及临床意义。方法回顾性选取2019年1月至2021年1月黄冈市中心医院收治的94例青年缺血性脑卒中病人。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测两组受试者血清SDF-1、CXCR4水平。比较不同临床表现中血清SDF-1、CXCR4的水平变化。对青年缺血性脑卒中病人自出院后进行3个月随访,根据改良Rankin量表(mRS)评分对病人的预后情况进行评估,其中预后良好组76例,预后不良组18例。分析血清SDF-1、CXCR4在不同预后组的水平以及与青年缺血性脑卒中病人病理特征和预后的相关性。受试者操作特征(ROC)曲线分析血清SDF-1、CXCR4对青年缺血性脑卒中病人预后的预测价值。结果梗死面积>4 cm^(2)[(6.18±1.46)μg/L、(7.24±1.71)μg/L]、美国国立卫生院神经功能缺损量表(NIHSS)评分>15分[(5.98±1.41)μg/L、(7.15±1.68)μg/L]、格拉斯哥昏迷(GCS)评分>8分[(6.28±1.49)μg/L、(7.23±1.72)μg/L]的病人血清SDF-1、CXCR4水平均明显高于梗死面积≤4 cm^(2)[(4.57±1.16)μg/L、(5.47±1.39)μg/L]、NIHSS评分≤15分[(5.02±1.34)μg/L、(6.11±1.47)μg/L]、GCS评分≤8分的病人[(5.06±1.38)μg/L、(6.08±1.45)μg/L](P<0.05)。预后不良组病人血清SDF-1、CXCR4水平[(7.01±1.71)μg/L、(8.73±1.95)μg/L]明显高于预后良好组[(5.43±1.25)μg/L、(6.17±1.49)μg/L](P<0.05)。血清SDF-1、CXCR4与青年缺血性脑卒中病人梗死面积、NIHSS评分、GCS评分、MRS评分均为显著正相关(P<0.05)。血清SDF-1、CXCR4水平对青年缺血性脑卒中病人预后不良预测价值的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.84、0.83,灵敏度分别为72.20%、66.70%,特异度分别为88.20%、85.50%。结论青年缺血性脑卒中病人血清SDF-1、CXCR4水平与病人病理程度及预后有一定的相关性,二者对青年缺血性脑卒中病人不良预后有较优的预测价值。

腹部创伤感染病人血清基质金属蛋白酶9、基质细胞衍生因子1表达及其诊断价值

目的 探究腹部创伤感染病人血清基质金属蛋白酶(MMP)-9、基质细胞衍生因子(SDF)-1表达及其诊断价值。方法 2021年7月~2022年7月收治的腹部创伤感染病人100例,作为病例组,同期腹部创伤未发生感染的病人100例为对照组。采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清MMP-9、SDF-1水平;Spearman法分析血清MMP-9、SDF-1与SIRS评分和住院时间的相关性。ROC曲线分析血清MMP-9、SDF-1对腹部创伤感染病人的诊断价值。配对样本t检验分析腹部创伤感染病人治疗前后血清MMP-9、SDF-1水平。多因素Logistic回归分析影响腹部创伤感染发生的因素。结果 病例组病人血清MMP-9、SDF-1水平、C-反应蛋白(CRP)、白细胞计数(WBC)、血清中肿瘤坏死因子(TNF)-α、合并糖尿病、创伤类型等与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。腹部创伤感染病人血清MMP-9水平分别与SIRS评分、CRP、WBC、TNF-α呈正相关性(r=0.505、0.471、0.423、0.416,P<0.05);血清SDF-1水平分别与SIRS评分、CRP、WBC、TNF-α也呈正相关性(r=0.469、0.439、0.518、0.469,P<0.05)。ROC分析显示,血清MMP-9、SDF-1预测腹部创伤发生感染的曲线下面积(AUC)分别为0.850(95%CI:0.799~0.902)、0.806(95%CI:0.746~0.866),二者联合检测的AUC为0.914(95%CI:0.876~0.951),高于MMP-9、SDF-1单独检测(Z=1.987、2.97,P<0.05)。治疗后血清MMP-9、SDF-1表达水平低于治疗前,差异有统计学意义(P<0.05)。Logistic回归分析显示,合并糖尿病、创伤类型、血清MMP-9、SDF-1水平是腹部创伤病人感染的危险因素(P<0.05)。结论 腹部创伤感染病人血清MMP-9、SDF-1水平升高,二者可能参与腹部创伤感染的发生发展,对腹部创伤感染的诊断具有临床意义。

基质细胞衍生因子1在软骨和软骨下骨稳态中的作用

背景:骨性关节炎是一种以软骨退变和软骨下骨异常骨重塑为特征的退行性病变。近年来,许多研究表明基质细胞衍生因子1在骨性关节炎的病理进展中发挥关键作用,靶向调控基质细胞衍生因子1及其CXC趋化因子受体4型和CXC趋化因子受体7型组成的信号通路是预防和治疗骨性关节炎的新方法。目的:综述基质细胞衍生因子1参与调控软骨细胞、骨髓间充质干细胞、成骨细胞及破骨细胞增殖、分化及凋亡的作用,以及这些细胞相互作用,探究导致软骨退变、软骨下骨异常骨重塑而加速骨性关节炎病理进展的机制,以期为骨性关节炎的防治提供新的思路。方法:以“基质细胞衍生因子1,软骨,软骨细胞,软骨下骨,骨髓间充质干细胞,成骨细胞,破骨细胞,CXC趋化因子受体4型,CXC趋化因子受体7型”为中文检索词检索中国知网、万方和维普数据库,以“Stromal cell-derived factor 1,SDF-1,CXCL12,cartilage,chondrocyte,subchondral bone,mesenchymal stem cells,osteoblasts,osteoclasts,CXCR4,CXCR7”为英文检索词检索PubMed、Medline和Embase数据库,检索各数据库建库至2024年1月的相关文献,根据纳入和排除标准,最终纳入77篇文献进行归纳总结。结果与结论:①基质细胞衍生因子1调控软骨细胞、骨髓间充质干细胞、成骨细胞和破骨细胞迁移、增殖、分化和死亡,在维持软骨和软骨下骨稳态以及促进或抑制骨性关节炎软骨退变、软骨下骨异常骨重塑等病理过程中均发挥至关重要的作用,靶向调控基质细胞衍生因子1/CXC趋化因子受体4型/CXC趋化因子受体7型信号通路有望成为今后防治骨性关节炎研究的重点。②由于基质细胞衍生因子1亚型在组织之间表达量的差异,目前以基质细胞衍生因子1α研究最为广泛,基质细胞衍生因子1β和基质细胞衍生因子1γ的相关研究多集中在探索影响干细胞生物学行为、在调控软骨和软骨下骨稳态中的作用,与骨性关节炎的相关性尚不清楚。③基质细胞衍生因子1能够有效促进干细胞归巢至软骨损伤部位,并诱导其增殖、存活及成软骨分化和应用负载基质细胞衍生因子1的生物支架来改善软骨修复质量已成为软骨组织工程研究的热点;然而,已有研究表明基质细胞衍生因子1可促进骨髓间充质干细胞向肥大型软骨细胞分化,而新生软骨细胞肥大表型会造成软骨内骨形成,软骨细胞凋亡,整个组织发生血管化和骨化,影响最终软骨修复的质量;另外,不同支架与基质细胞衍生因子1组合在修复部分软骨损伤和全层软骨损伤时,再生组织不都是理想的透明软骨组织。因而,未来深入探寻基质细胞衍生因子1在干细胞生物学效应中的潜在机制以及基质细胞衍生因子1与支架组合在修复不同软骨缺损的最佳组合方式将有助于提升软骨修复质量。④目前有关CXC趋化因子受体4型拮抗剂的研究主要集中在AMD3100,T140和TN14003,且绝大部分处于基础实验阶段,有待临床转化。针对基质细胞衍生因子1/CXC趋化因子受体4型/CXC趋化因子受体7型信号通路开发的治疗药物、方法的安全性、有效性仍需大量的生物学和临床试验加以佐证。

急性脑梗死患者静脉溶栓前后血清内皮素-1、基质细胞衍生因子-1变化与功能结局的关系

目的探讨急性脑梗死(Acute cerebral infarction,ACI)患者静脉溶栓前后血清内皮素-1(Endothelin-1,ET-1)、基质细胞衍生因子-1(Stromal cell derived factor 1,SDF-1)水平变化,分析ET-1、SDF-1与功能结局的关系。方法选取2021年2月-2023年2月大兴区人民医院收治的103例ACI患者。根据日常生活能力(Activity of daily living,ADL)量表将其分为功能结局良好组及功能结局不良组。检测患者溶栓前后血清ET-1和SDF-1水平。Logistic回归模型分析ACI功能结局的影响因素,Pearson相关性分析血清ET-1、SDF-1水平与ADL评分的相关性,根据受试者工作特征(Receiver operating characteristics,ROC)曲线分析血清ET-1、SDF-1水平对ACI功能结局的预测价值。结果ACI患者溶栓1周后血清ET-1水平降低,SDF-1水平升高(P<0.05);ACI患者功能结局不良发生率为39.81%;与功能结局良好组比较,功能结局不良组发病至溶栓时间、NIHSS评分、合并心房室颤占比、溶栓前、溶栓1周后血清ET-1水平升高,SDF-1水平降低(P<0.05);Logistic回归分析结果显示,发病至溶栓时间长、NIHSS评分高、溶栓1周后的血清ET-1高水平及SDF-1低水平是ACI功能结局不良的独立危险因素(P<0.05);Pearson相关性分析显示,ADL评分与溶栓1周后的血清ET-1水平呈正相关(r=0.563,P<0.05),与SDF-1呈负相关(r=-0.483,P<0.05);ROC分析结果显示,溶栓1周后的血清ET-1、SDF-1二者联合预测ACI功能结局的AUC高于各项单独检测(P<0.05)。结论ACI患者溶栓后血清ET-1水平降低,SDF-1水平升高,溶栓1周后血清ET-1、SDF-1水平与ADL评分均呈正相关,且对于预测ACI功能结局有较高的参考价值。

基质细胞衍生因子1修饰左旋聚乳酸多孔微球促进软骨细胞增殖和组织形成

背景:二维培养条件下的软骨细胞增殖及表型维持受限,多孔微球作为支架材料可提供三维培养环境,以更好地模拟体内生长条件。基质细胞衍生因子1是有强趋化效力的稳态细胞因子,能够促进细胞的黏附与增殖。目的:明确接枝基质细胞衍生因子1左旋聚乳酸多孔微球对软骨细胞生物学特性及软骨组织形成的影响。方法:(1)体外验证不同质量浓度基质细胞衍生因子1对兔软骨细胞增殖、迁移、表型维持的影响。(2)采用复乳法制备左旋聚乳酸多孔微球,利用碳二亚胺法将基质细胞衍生因子1接枝于左旋聚乳酸多孔微球上,通过酶联免疫吸附实验及孵育基质细胞衍生因子1特异荧光抗体验证接枝情况。(3)将兔软骨细胞分别接种于左旋聚乳酸多孔微球、接枝基质细胞衍生因子1左旋聚乳酸多孔微球上,检测细胞增殖与黏附。(4)在裸鼠背部皮下分别植入甲基丙烯酰胺基明胶-软骨细胞复合体(对照组)、左旋聚乳酸多孔微球-甲基丙烯酰胺基明胶-软骨细胞复合体(多孔微球组)、接枝基质细胞衍生因子1左旋聚乳酸多孔微球-甲基丙烯酰胺基明胶-软骨细胞复合体(多孔微球修饰组),8周后取材,分别进行组织学染色与成软骨相关基因qRT-PCR检测。结果与结论:(1)相较于0,1 000 ng/mL基质细胞衍生因子1,500 ng/mL基质细胞衍生因子1可促进软骨细胞的增殖与迁移,提升软骨细胞内Ⅱ型胶原、弹性蛋白、增殖细胞核抗原、Bcl-2 mRNA表达;(2)基质细胞衍生因子1成功接枝于左旋聚乳酸多孔微球上,接枝率为93.75%;(3)相较于左旋聚乳酸多孔微球,接枝基质细胞衍生因子1左旋聚乳酸多孔微球可促进软骨细胞的增殖、黏附;(4)裸鼠皮下植入8周后,相较于对照组、多孔微球组,多孔微球修饰组具有更明显的软骨陷窝结构、更丰富的软骨特异性基质和Ⅱ型胶原沉积,弹性蛋白、Ⅱ型胶原、增殖细胞核抗原、Bcl-2 mRNA表达升高。结果表明:接枝基质细胞衍生因子1左旋聚乳酸多孔微球有利于软骨细胞的黏附、增殖、表型维持以及体内软骨组织形成。

基质衍生因子-1联合趋化因子受体4预测高血压脑出血早期血肿扩大应用与价值

目的探讨血清中基质衍生因子-1(Stromal cell-derived factor 1,SDF-1)与趋化因子受体4(C-X-C chemokine receptor type 4,CXCR4)对高血压脑出血早期血肿扩大的预测作用。方法我院2020年1月~2022年6月收治的高血压脑出血病人79例。根据入院后头颅CT复查结果显示血肿是否扩大分为血肿扩大组和血肿未扩大组,将两组病人在发病后首次头颅CT检查的血肿部位、血肿形态、入院后收缩压水平、血肿密度是否均匀、入院GCS评分及血清中SDF-1与CXCR4等指标进行比较。受试者工作特征曲线(receiver operator characteristic curve,ROC曲线)评估SDF-1与CXCR4的预测价值。结果79例高血压脑出血病人中,出血增加21例。单因素分析结果表明,血肿形态、入院GCS评分、收缩压水平、血肿密度是否均匀,差异有统计学意义(均P<0.05)。Logistic多因素分析显示,SDF-1与CXCR4是高血压脑出血早期血肿扩大的独立危险因素(OR分别为1.460、1.362,95%CI分别为1.056~2.018、1.200~1.547,P<0.05)。ROC曲线分析结果显示,SDF-1的AUC为0.868(95%CI为0.688~1.000,P<0.005),特异性为0.875,敏感性为0.778。CXCR4的AUC为0.758(95%CI为0.557~0.948,P<0.05),特异性为0.750,敏感性为0.733。结论高血压脑出血病人SDF-1与CXCR4的表达显著升高,同时与高血压脑出血早期血肿扩大有关,SDF-1与CXCR4预测高血压脑出血早期血肿扩大的敏感度与特异度均较高。

子痫前期患者血清白细胞介素-12、基质细胞衍生因子-1的表达及其与不良妊娠结局的相关性

目的观察子痫前期患者血清白细胞介素-12(IL-12)、基质细胞衍生因子-1(SDF-1)的表达,并分析二者与不良妊娠结局的相关性。方法前瞻性纳入2019年6月至2021年6月南阳市中心医院收治的96例子痫前期患者作为研究对象,所有患者均随访至分娩结束后30 d,根据本次妊娠最终是否发生不良妊娠结局分组,全部患者于入院时检测血清IL-12、SDF-1水平,以点二列分析子痫前期患者血清IL-12、SDF-1水平与不良妊娠结局的相关性。结果96例子痫前期患者中无失访病例,随访至产后30 d,其中发生不良妊娠结局患者25例,占比为26.04%;发生组子痫前期患者血清IL-12、SDF-1水平高于未发生组,差异有统计学意义(P<0.05);经点二列相关性检验,结果显示,子痫前期患者血清IL-12、SDF-1水平与不良妊娠结局呈正相关(r=0.640、0.656,P<0.001);经logistic回归分析,结果显示,高血清IL-12水平、高SDF-1水平是不良妊娠结局的风险因子(OR>1,P<0.05)。结论子痫前期患者血清IL-12、SDF-1水平可能与不良妊娠结局存在一定关系,且高血清IL-12、高SDF-1水平子痫前期患者不良妊娠结局发生风险较高。

基质细胞衍生因子-1及其受体CXCR4在肿瘤转移中的作用

基质细胞衍生因子-1(Stromal cell-derived factor-1,SDF-1)及其受体CXCR4与人类多种肿瘤转移密切相关,CXCR4在一些肿瘤细胞系、原发肿瘤组织均呈高表达。SDF-1在肿瘤细胞潜在转移靶器官的表达量比非常规转移靶器官高,肿瘤细胞利用CXCR4与其天然配体间的趋化效应实现远距离转移。SDF-1/CXCR4驱动癌细胞转移模式的提出及其相互作用机制的深入研究对于肿瘤治疗具有重要的指导意义。

体外阻断基质细胞衍生因子1/CXC趋化因子受体4信号通路后人关节软骨组织Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的表达

背景:基质细胞衍生因子1/CXC趋化因子受体4信号通路在骨关节炎的发病中起关键作用。目的:探讨AMD3100体外阻断基质细胞衍生因子1/CXC趋化因子受体4信号通路后对培养的关节软骨组织Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚糖mRNA表达及Ⅱ型胶原蛋白表达的影响。方法:将骨关节炎软骨和创伤性截肢患者正常软骨分别分为3个小组即实验组,实验对照组,空白对照组。将其置于含基质细胞衍生因子1和AMD3100,含基质细胞衍生因子1和MAB310,只含基质细胞衍生因子1的培养液培养。结果与结论:实验组软骨组织内的Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖mRNA表达量、Ⅱ型胶原蛋白含量高于实验对照组和空白对照组(P<0.05)。可见基质细胞衍生因子1通过基质细胞衍生因子1/CXC趋化因子受体4信号通路诱导人关节软骨中Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的降解;AMD3100可阻断该信号通路及减少软骨中Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖的降解,延缓关节软骨组织的退变;AMD3100不能使已退变的骨关节炎软骨内的Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖含量恢复到正常水平。

基质细胞衍生因子1及其受体CXCR4对人骨髓间充质干细胞向脑缺血损伤区迁移的影响

背景:近年研究发现移植的骨髓间充质干细胞能向颅内创伤、脑卒中、炎症和变性疾病等病灶部位迁移,进而发挥治疗作用,但对于其向病灶定向迁移的具体机制还不十分清楚。目的:探讨基质细胞衍生因子1及其受体CXCR4在移植的骨髓间充质干细胞趋向缺血脑组织迁移中的作用。设计、时间及地点:细胞学体内实验,于2008-02/2009-02在解放军第三军医大学新桥医院中心实验室进行。材料:骨髓标本取自解放军第三军医大学附属新桥医院血液科收治的15～40岁正常或原发病未累及骨髓患者,三四月龄健康雄性SD大鼠72只由解放军第三军医大学野战外科研究所实验动物中心提供。方法:密度梯度离心贴壁筛选法分离纯化、体外培养人骨髓间充质干细胞。54只大鼠参照Nagasawa线栓法制备局灶性脑缺血再灌注模型,剩余18只作为假手术组,仅插入线栓10mm。模型组及假手术组大鼠各取9只,分别于造模后第2,4,8天,采用Real-timePCR和免疫组织化学法定量分析缺血脑组织基质细胞衍生因子1表达变化。剩余36只脑缺血再灌注模型鼠随机分为细胞移植组、溶液对照组,18只/组,于再灌注后24h分别从尾静脉缓慢注入1mL人骨髓间充质干细胞悬液(含2×109L-1个细胞)或1mLPBS。主要观察指标:人骨髓间充质干细胞CXCR4 mRNA和蛋白的表达,缺血再灌注后脑组织基质细胞衍生因子1mRNA和蛋白表达变化,免疫组织化学检测人骨髓间充质干细胞向缺血脑组织的迁移和分布。结果:RT-PCR结果发现人骨髓间充质干细胞表达CXCR4 mRNA,免疫细胞化学染色发现CXCR4主要表达于人骨髓间充质干细胞的胞膜和胞浆。脑缺血再灌注损伤后2,4,8d,趋化因子基质细胞衍生因子1mRNA水平呈上升趋势,与假手术组比较差异有显著性意义(P<0.05)。经静脉移植的人骨髓间充质干细胞定向迁移到脑损伤区域,并大量分布于基质细胞衍生因子1高表达的缺血半暗区,损伤侧大脑半球人骨髓间充质干细胞数量显著高于对侧半球(P<0.01)。结论:基质细胞衍生因子1及其受体CXCR4参与并促进人骨髓间充质干细胞向脑缺血再灌注损伤区的迁移。

基质细胞衍生因子1及其受体CXCR4在内源性神经干细胞迁移中的作用

背景:神经干细胞具有体外、体外迁移的特性,但关于其迁移的具体机制还不十分清楚。目的:探讨基质细胞衍生因子1及其受体CXCR4在神经干细胞体内迁移中的作用。方法:制备脑皮质微量注射脂多糖脑损伤大鼠模型,于建模后3,5,7d灌注取脑,采用冰冻切片免疫组织化学方法,动态监测基质细胞衍生因子1和nestin表达的时相变化。结果与结论:免疫组织化学染色观察显示:基质细胞衍生因子1随时间推移表达的量逐渐增多。Nestin阳性细胞有明显向外延伸和迁移的迹象,尖端指向脂多糖注射区。结果可见基质细胞衍生因子1趋化体内表达其特异性受体的内源性神经干细胞向脂多糖注射区迁移。

基质细胞衍生因子1α及受体CXCR4对颈总动脉球囊损伤血管平滑肌细胞和骨髓基质细胞的影响

背景:在细胞因子的作用下,骨髓基质细胞可以向内皮祖细胞分化,并迁移至损伤部位增殖,参与血管新生内膜的修复。目的:观察基质细胞衍生因子1α及其受体CXCR4在大鼠颈总动脉球囊损伤后对血管平滑肌细胞和骨髓基质细胞的影响。方法:体外培养大鼠颈总动脉球囊损伤后各时间点(即刻、1,4,7,14及1个月)的血管平滑肌细胞和骨髓基质细胞,检测损伤后平滑肌细胞中基质细胞衍生因子1α及骨髓基质细胞中CXCR4的表达情况,并应用基质细胞衍生因子1αsiRNA转染损伤后血管平滑肌细胞,同时应用transwell小室观察基质细胞衍生因子1α和损伤后血管平滑肌细胞对骨髓基质细胞的趋化作用。结果与结论:大鼠颈总动脉球囊损伤后,平滑肌细胞中基质细胞衍生因子1αmRNA表达开始增加,至损伤第7天后逐渐减弱;血管损伤后4d起,骨髓基质细胞中CXCR4mRNA开始出现,并持续表达;transwell小室显示损伤后的骨髓基质细胞对基质细胞衍生因子1α的趋化性增强;CXCR4受体拮抗剂AMD3100可以明显减弱基质细胞衍生因子1α对骨髓基质细胞的趋化作用;损伤后的血管平滑肌细胞对骨髓基质细胞的趋化作用强于基质细胞衍生因子1α(P<0.05),应用AMD3100干预或细胞内转染基质细胞衍生因子1αsiRNA后,此趋化作用亦减弱(P<0.05)。结果提示,基质细胞衍生因子1α/CXCR4轴在骨髓基质细胞向损伤血管迁移中起重要的作用。

富含血小板血浆通过抑制基质细胞衍生因子-1/CxC趋化因子受体4通路治疗距骨软骨损伤的作用机制

目的观察富含血小板血浆(platelet-rich plasma,PRP)对距骨软骨内基质细胞衍生因子-1(stromal cell-derived factor-1,SDF-1)/CxC趋化因子受体4(CXC chemokine receptor4,CXCR4)信号通路及糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG)、基质金属蛋白酶-13(matrix metalloproteinase-13,MMP13)表达的影响,探讨PRP治疗距骨软骨损伤的作用机制。方法选择2017年9月至2018年11月首都医科大学附属北京同仁医院收治的距骨软骨损伤患者16例,先做踝关节镜检查并做病灶清理骨髓刺激术(微骨折)治疗,然后分别于术后第1d、术后第1、2个月抽取自体静脉血制备PRP后,每次于踝关节腔内注射PRP 3ml。比较关节镜术前及第3次注射PRP前抽取关节液样本中SDF-1及GAG水平;在关节镜术中取距骨病灶区软骨样本,经SDF-1预处理后,将距骨软骨细胞接种于培养板中,融合率达80%~90%时,将软骨细胞随机分为PRP治疗组及空白对照组,每组8个,分别经PRP及不含PRP的人血清处理3天后,比较两组细胞培养液中SDF-1、CXCR4、MMP13及GAG水平。结果患者第3次PRP注射前患者踝关节液中SDF-1蛋白浓度[(1250.07±376.72)ng/L]较术前[(1707.88±180.32)ng/L]明显降低,差异有显著性(t=4.385,P=0.000);第3次PRP注射前患者踝关节液中GAG浓度[(20.93±3.88)μg/L]较术前[(14.39±3.95)μg/L]明显增高,差异有显著性(t=-4.736,P=0.000)。PRP治疗组SDF-1蛋白浓度[(1412.39±38.15)ng/L]较空白对照组[(1003.37±109.45)ng/L]显著增高,差异有显著性(t=9.981,P=0.000);PRP治疗组CXCR4蛋白浓度[(5.22±1.51)μg/L]较空白对照组[0.65±0.18)μg/L]显著增高,差异有显著性(t=2.285,P=0.013);PRP治疗组MMP13蛋白浓度[(2.42±0.36)μg/L]较空白对照组[(5.53±0.63)μg/L]显著降低,差异有显著性(P=0.000);PRP治疗组GAG浓度[(5.75±2.75)μg/L]较空白对照组[(17.99±3.96)μg/L]显著降低,差异有显著性(t=7.181,P=0.000)。PRP处理后的距骨软骨细胞生长曲线及生长趋势平稳,空白对照组的软骨细胞存活率不佳,PRP治疗组与空白对照组软骨细胞生长差异有显著性(t=12.837,P=0.000)。结论距骨软骨损伤时,软骨细胞内SDF-1/CXCR4通路可能参与了软骨细胞蜕变及降解过程;PRP可能通过抑制该通路,抑制软骨细胞蜕变及降解,从而促进距骨软骨损伤的修复。

基质细胞衍生因子-1α/趋化因子CXC受体4诱导内皮祖细胞血管新生促进脑卒中的神经康复机制

目的探讨基质细胞衍生因子-1α/趋化因子CXC受体4(SDF-1α/CXCR4)诱导内皮祖细胞(EPCs)血管新生在脑卒中神经康复中的作用。方法采用流式细胞仪和ELISA法分析EPCs对氧糖剥夺(OGD)诱导人脑微血管内皮细胞(HBMECs)凋亡、SDF-1α水平的影响。大鼠建立大脑中动脉闭塞(MCAO)模型,分别采用EPCs、缺氧内皮细胞条件培养液预处理EPCs(HBMECs-pEPCs)或AMD3100(CXCR4拮抗剂)进行治疗。在第6周时通过Morris水迷宫试验评估大鼠认知功能,和第7周时采用免疫荧光染色观察大脑皮层血管生成情况。结果EPCs处理降低OGD诱导的HBMECs凋亡率(P<0.05),并增加血管环数(P<0.05)。OGD-HBMECs诱导EPCs中SDF-1α表达增加(P<0.05)。CXCR4基因敲除减轻了EPCs对OGD-HBMECs的抗凋亡作用(P<0.05)。MCAO大鼠在建模后第4天时大脑皮层中EPCs、Claudin5阳性血管数量和SDF-1α蛋白水平明显增加(P<0.05)。与EPCs治疗相比,HBMECs-pEPCs治疗能显著增加大鼠MCAO模型的血管密度(P<0.05),并改善学习记忆障碍,而AMD3100逆转了HBMECs-pEPCs的治疗作用。结论HBMECs-pEPCs通过SDF-1α/CXCR4轴有效地促进大鼠MCAO模型神经血管重塑和认知功能恢复。

基质细胞衍生因子-1α及相应受体血小板源性因子受体-4在冠状动脉疾病中表达及其临床意义

目的:检测基质细胞衍生因子-1α(SDF-1α)及相应受体血小板源性因子受体-4(CXCR4)在冠状动脉疾病中的表达水平,探讨SDF-1α在冠状动脉疾病中的作用及其临床应用价值。方法:分别采用酶联免疫吸附法和流式细胞法(FCM)检测42例冠心病患者[13例急性心肌梗死(急性心肌梗死组),14例不稳定性心绞痛(不稳定性心绞痛组),15例稳定性心绞痛(稳定性心绞痛组)]及16例正常健康对照者(正常对照组)血浆SDF-1α和其相应受体CXCR4表达水平。同时,分离不稳定性心绞痛组患者外周血单个核细胞进行体外研究,用酶联免疫吸附法测定SDF-1α(终浓度,500ng/ml)干预前后单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1),肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和组织型金属蛋白酶抑制剂-1(TIMP-1)的表达水平。结果:SDF-1α表达在稳定性心绞痛组有升高趋势,但与正常对照组相比较,差异无显著性(P>0.05);在不稳定性心绞痛组和急性心肌梗死组SDF-1α表达明显降低(P<0.05)。其相应受体CXCR4在稳定性心绞痛组表达有升高趋势,但与正常对照组相比较,差异无显著性(P>0.05);而在不稳定性心绞痛组和急性心肌梗死组CXCR4表达明显升高(P<0.01)。同时,体外研究结果显示,肿瘤坏死因子-α和单核细胞趋化蛋白-1在SDF-1α干预后的表达较干预前明显降低(P<0.01);而组织型金属蛋白酶抑制剂-1?

基质细胞衍生因子-1及其受体CXCR4轴介导内皮祖细胞参与血管损伤修复的研究进展

内皮祖细胞（endothelial progenitor cells，EPCs）能够参与血管损伤修复，给再生医学治疗带来了希望。Asahara等^[1]从人类外周血中分离出内皮前体细胞，发现这种细胞参与缺血组织的血管新生。多项研究证实，EPCs通过分化成新生内皮细胞替代损伤的血管内皮，参与血管损伤修复怛^[2-3].EPCs参与血管损伤修复过程涉及EPCs动员、迁移、分化等一系列过程，期间多种因子通过多种途径参与调节此过程，其中发挥关键作用的是基质细胞衍生因子一1（stromal cell-derived factor-1，SDF-1）及其受体CXC趋化因子受体4（Cxc chemokin receptor4，CXCR4）。笔者结合SDF-1与CXCR4作用构成的SDF-1／CXCR4轴以及CXCR4阻断剂等对血管损伤修复的影响综述如下。

基质细胞衍生因子1和趋化因子受体4在翼状胬肉中表达及与增殖指数的关系

目的观察翼状胬肉术后组织中基质细胞衍生因子(SDF)-1、趋化因子受体(CXCR)4和Ki67的表达及其意义。方法 45例翼状胬肉术后组织作为实验组,正常结膜组织20例作为对照组。应用免疫组化SP法检测两组SDF-1、CXCR4和Ki67的表达。结果两组中SDF-1、CXCR4及Ki67的阳性率差异有统计学意义。实验组中SDF-1、CXCR4和Ki67的阳性率与是否为复发病例相关,而与性别、年龄均无相关性。实验组中SDF-1与Ki67值、CXCR4与Ki67值均呈正相关。结论翼状胬肉术后组织中SDF-1、CXCR4高表达对病变形成有促进作用,二者均可能与对Ki67标记的增殖有一定影响。