干细胞抗原-1的生物学功能及其在疾病中的作用

干细胞抗原-1是一种磷脂酰肌醇锚定蛋白,属于Ly6基因家族成员,镶嵌于富含鞘磷脂与胆固醇的细胞膜脂筏结构中,在细胞信号转导中发挥重要作用。Sca1广泛表达于多种组织器官的干/祖细胞以及已分化细胞,可调控干/祖细胞的分化与自我更新,并与淋巴细胞激活、肿瘤的发生发展、肌肉组织重塑以及心脏修复等病理生理过程密切相关。深入研究Sca1的生物学功能,对阐明Ly6家族的功能、分析脂筏结构中的蛋白相互作用情况、探索疾病的发病机制与治疗新靶点具有重要的意义。

大鼠急性心肌梗死后干细胞抗原-1和Nanog阳性细胞的动态变化

目的观察大鼠急性心肌梗死后心肌干细胞在梗死病程中的动态变化。方法成年SD大鼠50只,结扎冠状动脉前降支制备急性心肌梗死模型,在术前及术后1周、2周、3周和4周分别检测心功能指标:左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(LVFS)、左室舒张末期内径(LVEDD)、左室舒张末期容积(LVEDV)和左室后壁舒张末期厚度(LVPWT)。取各组大鼠新鲜心脏,石蜡切片、Masson染色,确定心肌梗死的病理变化。利用免疫组织化学技术对各组心脏切片进行免疫染色,观察干细胞抗原-1(Sca-1)、Nanog阳性心肌干细胞的动态变化。对每组切片阳性表达的细胞数进行定量分析。利用Western blotting技术观察Sca-1、Nanog的蛋白含量。结果大鼠心功能于术后1周开始降低,自第3周稳定于较低水平;Masson染色显示心肌梗死区域瘢痕组织明显,证实模型制备成功;免疫组织化学结果显示,Sca-1、Nanog阳性心肌干细胞数量在2周时上升至高峰,随后下降。结论 Sca-1、Nanog阳性心肌干细胞在心肌梗死病理演变过程中呈先上升后下降的趋势,提示心肌干细胞在心肌损伤和修复过程中发挥了重要作用。

干细胞抗原-1(Sca-1)在干/祖细胞自我更新和分化中的作用研究

干细胞抗原-1是小鼠造血干细胞的标志分子,同时几乎在所有组织、器官的干/祖细胞表面都有表达。已有越来越多的学者开始研究并发现了Sca-1的其他功能,发现它不仅仅是一种表面标记分子,还在干/祖细胞的自我更新及分化过程中发挥重要作用,并有可能为人类众多疾病的发病机理提供依据。本文就目前对干细胞抗原-1的相关认识、研究发现及存在的问题进行综述。

左归丸和右归丸对低出生体重小鼠细胞干细胞抗原-1干细胞因子表达的影响

目的研究左、右归丸对先天之精不足之低出生体重小鼠骨髓细胞干细胞抗原-1(Sca-1+)阳性细胞率和干细胞因子(SCF)mRNA相对表达量的影响,探究其填精益髓作用机制。方法低出生体重小鼠自5周始,灌胃左归丸、右归丸5周后,用流式细胞仪和实时荧光定量PCR,检测骨髓细胞Sca-1+细胞率和SCFmRNA相对表达量。结果左归丸组骨髓细胞Sca-1+细胞率显著高于空白组、生理盐水组和右归丸组;右归丸组SCFmRNA相对表达量显著高于空白、生理盐水和左归丸组。结论左、右归丸均可改善低出生体重小鼠骨髓造血干细胞功能状态,但途径不同。

干细胞抗原-1与心血管疾病关系研究进展

干细胞抗原1(stem cell antigen-1,Sca-1)是多数干细胞表面的标志抗原,在脉管系统中高表达,Sca-1阳性干细胞具有自我更新和全能性的特点,特定环境下可定向分化为心肌细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞,参与机体组织和结构的功能。近年,Sca-1阳性干细胞在心血管疾病中的研究取得较大进展。本文就Sca-1作为干细胞标志性抗原的生物特性及其与心血管疾病关系的研究进展作一综述。

肌肉来源干细胞表面抗原-1阳性与阴性细胞体外培养成肌特性的比较

目的探讨干细胞表面抗原-1(Sca-1)在成肌细胞增殖分化中的作用。方法采用流式荧光细胞分选技术,从C57BL/6小鼠骨骼肌中分离Sca-1+与Sca-1-细胞进行体外培养,使用CCK-8试剂盒检测2种细胞的增殖曲线,Westernblot测定2种细胞在体外培养过程中Sca-1、MyoD、成肌素(Myogenin)的蛋白表达。结果在体外培养的前3 d,Sca-1+与Sca-1-细胞增殖曲线没有明显差别;3 d后,Sca-1-细胞增殖比Sca-1+细胞明显加速。同时,2种细胞在体外培养过程中Sca-1均没有明显表达,而Sca-1+细胞的成肌调节因子表达比Sca-1-细胞显著增加。结论 Sca-1的表达在细胞生长发育过程中具有时段性,与成肌细胞细胞周期的起止有关。

Sca-1^+ Lewis肺癌细胞成瘤实验的研究

目的探讨小鼠Lewis肺癌(Lewis lung carcinoma,LLC)细胞株中Sca-1+细胞的成瘤特性。方法以Sca-1作为磁珠分选细胞的表面标志,从LLC细胞中分离Sca-1+细胞,流式细胞仪鉴定分离的纯度。将分选的Sca-1+细胞、Sca-1-细胞及未分选细胞分别以1×106、5×105、1×105、5×104、2×104密度接种于C57BL/6小鼠腋窝下,观察成瘤时间,4周后处死小鼠,统计成瘤率、平均瘤重及体积。结果分选前Sca-1阳性细胞百分比为(8.06±1.03)%,分选后Sca-1阳性细胞百分比为(93.92±1.07)%。Sca-1+细胞组在2×104个细胞时可以成瘤,而Sca-1-细胞组最少需要5×105个细胞。相同接种量(1×106),4周后处死小鼠,Sca-1+细胞组的瘤重及体积均大于Sca-1-细胞组(P<0.01)。结论Sca-1+细胞的成瘤性较Sca-1-细胞强。

Sca-1^+Lewis肺癌细胞耐药实验研究

目的探讨小鼠Lewis肺癌(Lewis lung carcinoma,LLC)细胞株中Sca-1+LLC细胞的耐药特性及机制。方法将LLC细胞培养于含有不同浓度丝裂霉素、顺铂、健择、紫杉醇的培养液中,培养72h后分别检测各组Sca-1阳性细胞的比例。以Sca-1作为磁珠分选的表面标志,从LLC细胞中分选Sca-1+LLC细胞和Sca-1-LLC细胞,RT-PCR检测各组ABCG2mRNA表达水平。免疫荧光检测Sca-1+LLC细胞与SP细胞(Hoechst33342拒染)的关系。结果随着抗肿瘤药物浓度的升高,Sca-1阳性细胞的比例随之升高。RT-PCR检测表明Sca-1+LLC细胞表达更高水平的ABCG2mRNA,免疫荧光发现SP细胞只存在于Sca-1+LLC细胞。结论Sca-1+LLC细胞的耐药性较Sca-1-LLC细胞强,与Sca-1+LLC细胞高表达ABCG2有关。

免疫磁性活化细胞分选方法优化及纯化后细胞的生物学特性检测

目的:改良常规免疫磁性活化细胞分选(MACS)的分离纯化方法,提高分选后细胞的纯度并确保细胞仍具有良好活性及功能。方法:以干细胞抗原-1(Sca-1)标记的Sca-1+造血干/祖细胞(Sca-1+HSC/HPC)为例,分别用改良后和常规MACS法分选出小鼠骨髓细胞Sca-1+细胞,流式细胞术检测两种分选方法获得Sca-1+细胞纯度;计算阳性细胞回收率;台酚蓝染色检测分选细胞存活百分率;CCK-8检测细胞增殖,混合造血祖细胞(CFU-Mix)体外培养评价分选Sca-1+细胞分化能力。结果:改良MACS法分选获得的Sca-1+细胞纯度达93%以上(常规MACS法仅为87%),阳性细胞的回收率可达73%(常规法仅为62.3%);细胞存活率、细胞增殖和CFU-Mix集落形成能力两种分选方法无明显差别。结论:改良法能明显提高细胞分选纯度及回收率,细胞活性和功能保持良好,值得各种细胞免疫磁性分选参考采用。

小鼠Sca-1^+干细胞对心肌梗死模型小鼠的疗效及其基因调控机制

目的探讨小鼠干细胞抗原-1阳性(stem cell antigen-1-positive,Sca-1^+)干细胞(stem cells,SCs)对心肌梗死(myocardial infarction,MI)模型小鼠的疗效及其基因调控机制。方法采用免疫磁珠分选法急性分离2日龄及3、6、9、12月龄小鼠心脏Sca-1^+SCs;通过结扎8周龄小鼠心脏冠状动脉左主降支,建立小鼠急性MI模型,于心梗边缘区分别注射PBS和Sca-1^+SCs悬液。术后行超声心动图测定心功能,Masson三色染色、心重/体重比(HW/BW)用于评价各组Sca-1^+SCs对心脏结构的影响。将各组小鼠心脏Sca-1^+SCs进行全基因组测序,通过STEM软件对转录组基因表达水平进行聚类及GO富集分析,筛选出乳鼠和成年鼠差异表达的基因类型,并采用qRT-PCR法进一步验证目的基因的表达情况。结果 MI术后,与PBS组比较,乳鼠心脏Sca-1^+SCs治疗组小鼠左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)和左室短轴缩短率(left ventricular fraction shortening,LVFS)均明显升高(P <0. 05),HW/BW明显降低(P <0. 05),左室舒张末内径(left ventricular diastolic internal diameter,LVIDd)明显减小(P <0. 05);与成年鼠比较,乳鼠心脏Sca-1^+SCs移植治疗可降低心肌梗死面积,缓解心腔扩大。在乳鼠心脏Sca-1^+SCs中高表达,而成年鼠表达降低的基因共185个,regulation of developmental process条目上富集基因有38个,其中肌球蛋白重链6(myosin heavy chain6 cardiac muscle alpha,Myh6)、胰岛素样生长因子2(insulin-like growth factor 2,Igf2)、成骨细胞特异性因子(periostin,Postn)、神经元再生相关蛋白(neuronal regeneration related protein,Nrep)基因在乳鼠心脏Sca-1^+SCs中具有较高转录水平。与乳鼠比较,成年小鼠心脏Sca-1^+SCs中Myh6、Igf2、Postn、Nrep基因m RNA的表达水平均显著下调(P <0. 05)。结论乳鼠心脏Sca-1^+SCs移植对MI的疗效优于成年小鼠,其原因可能是乳鼠心脏Sca-1^+SCs中Myh6、Igf2、Postn、Nrep等基因的表达水平高于成年小鼠。

大鼠阴茎海绵体肌源性干细胞的分离与表型鉴定

目的探讨阴茎海绵体中肌源性干细胞（MDSCs）的分离与表型鉴定的方法。方法取2个月龄sD大鼠阴茎海绵体组织，用0．5％I型胶原酶、0．1％胰蛋白酶进行酶消化初步分离。应用改良的Preplate差速贴壁法进一步行细胞纯化，细胞培养1h，贴壁细胞为PP1；未贴壁细胞转瓶培养2h，贴壁细胞为PP2；未贴壁细胞再次转瓶培养18h，贴壁细胞为PP3；此后，每次间隔24h转瓶培养依次获得的贴壁细胞为PP4、PP5、PP6，观察细胞形态变化。流式细胞仪检测PP3、PP6细胞中干细胞抗原1（Sea-1）和结蛋白（Desmin）的阳性表达量；Westernblot检测PP1～PP6细胞中Sea．1和Desmin的阳性表达；免疫荧光细胞化学法检测Sea-1、Desmin、Sca-1／Desmin在PP6细胞中的表达。结果PP1～PP6细胞贴壁能力逐渐减慢，PP6细胞贴壁最慢，2—3d后才开始贴壁成圆形或短梭形。流式细胞仪检测结果显示，PP3细胞中Sea-1阳性表达量为（0．3±0．2）％，与同型对照组比较差异无统计学意义（P〉0．05），Desmin阳性表达量为（15．3±1．5）％，与同型对照组比较差异有统计学意义（P〈0．05）；PP6细胞中Sca-1、Desmin阳性表达量分别为（5．7±0．7）％、（41．1±1．6）％，与PP3比较差异均有统计学意义（P〈0．05）。Westernblot显示PP1-PP=5细胞中未检测到Sea-1蛋白明显表达，但在PP6细胞中则检测到Sca-1蛋白的表达，Desmin蛋白在PP1-PP6细胞中表达逐渐增强。免疫荧光细胞化学显示在PP6细胞中有少量细胞表达Sca一1、散在分布、以胞质表达为主；表达Desmin细胞聚集、数量较多、主要表达于胞质；亦发现有极少量双阳性标记细胞（Sca-1／Desmin），共同表达于同一细胞的胞质。结论在大鼠阴茎海绵体中分离出既有干细胞表型又有肌源性表型的细胞，提示此类细胞为MDSCs。