体外分步诱导人母体来源胎盘间充质细胞分化为胰岛素分泌细胞

目的建立体外诱导人母体来源胎盘间充质细胞分化为胰岛素分泌细胞的分步诱导分化体系。方法分离纯化人母体来源胎盘间充质细胞,体外扩增后进行分步诱导分化,收获的胰岛素分泌细胞分别行免疫细胞化学和ELISA检测,并通过葡萄糖刺激的胰岛素释放试验(GSIS)评价其体外功能。结果分离纯化的人母体来源胎盘间充质细胞经培养及六步诱导分化后最终可形成胰岛素分泌细胞。免疫细胞化学检测诱导后细胞GLP-1、PDX-1和C-Peptide染色为阳性,ELISA结果显示该诱导细胞培养上清中胰岛素有较高的表达。诱导后的胰岛素分泌细胞在低糖和高糖刺激下的胰岛素释放量分别为(20.42±1.58)μIU/mL和(65.1±7.43)μI-U/mL(P<0.01)。结论通过建立体外人母体来源胎盘间充质细胞分化为胰岛素分泌细胞的分步诱导分化体系,获得具有一定胰岛素分泌能力的细胞,为胰岛移植的细胞来源提供了更有效的新途径。

颌骨来源骨髓间充质干细胞成骨分化的特点、优势与应用

背景:颌面部骨组织缺损修复是目前研究的热点与难点,而种子细胞的选择是关键。颌骨来源骨髓间充质干细胞是存在于颌骨内的成体间充质干细胞,在颌面部组织再生方面的应用更具优势。目的:综述颌骨来源骨髓间充质干细胞的生物学特性和成骨分化优势以及药物、体内环境、微小RNA对其成骨分化影响的相关研究进展。方法:利用计算机在PubMed和中国知网进行文献检索。中文检索词为“口腔,骨组织工程,干细胞”,英文检索词为“oral,bone tissue engineering,stem cells”。共检索下载文章405篇,根据纳入与排除标准对文章进行筛选,最终纳入70篇文献进行综述。结果与结论:颌骨来源骨髓间充质干细胞是口腔骨组织工程的优良种子细胞,与长骨骨髓间充质干细胞相比,颌骨来源骨髓间充质干细胞具有更强的增殖能力和成骨分化能力。药物、体内环境、微小RNA均可以调控颌骨来源骨髓间充质干细胞的成骨分化,但目前对颌骨来源骨髓间充质干细胞的研究尚处于初始阶段,因此需要更多论证力较强的研究来证实其在颌面部骨组织再生领域的应用更具优势。

骨粘连蛋白促骨髓来源间充质干细胞成骨分化在青少年特发性脊柱侧凸中的作用

目的探究骨骼肌分泌的骨粘连蛋白(Osteonectin)促骨髓来源间充质干细胞(BMSC)成骨分化在青少年特发性脊柱侧凸(AIS)中的作用。方法纳入30例AIS患者,根据X射线片测量的Cobb角,将其分为轻度AIS组和重度AIS组。比较2组患者腰椎和骨骼肌骨密度(BMD)。收集2组患者BMSC,通过流式细胞术检测CD73和CD90蛋白表达,qRT-PCR检测Runx2、Osterix和Osteocalcin mRNAs表达水平,ELISA检测碱性磷酸酶(ALP)活性。收集2组患者骨骼肌,检测Osteonectin mRNA和蛋白表达水平。ELISA检测2组患者血清中Osteonectin水平。体外培养BMSC,分为BMSC组(无特殊处理)和BMSC+Osteonectin组(添加Osteonectin),检测Runx2、Osterix和Osteocalcin mRNAs表达水平及ALP活性。结果与轻度AIS组比较,重度AIS组患者腰椎和骨骼肌BMD降低(P<0.05),BMSC中Runx2、Osterix和Osteocalcin mRNAs表达水平降低(P<0.05),ALP活性降低(P<0.05);骨骼肌中Osteonectin mRNA和蛋白表达水平降低(P<0.05);血清中Osteonectin水平降低(P<0.05)。与BMSC组比较,BMSC+Osteonectin组细胞Runx2、Osterix和Osteocalcin mRNAs表达水平升高(P<0.05),ALP活性升高(P<0.05)。结论AIS患者骨骼肌分泌Osteonectin减少,BMSC的成骨分化能力降低。外源性补充Osteonectin可改善BMSC的成骨分化能力,可能有助于AIS病情的恢复。

Osteonectin促进骨髓来源间充质干细胞成骨分化的机制及其与青少年特发性脊柱侧凸的相关性研究

目的 探究Osteonectin在促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化的分子机制,以及Osteonectin在青少年特发性脊柱侧凸(AIS)中的作用。方法 将2020年5月—2022年5月就诊的20例AIS及健康体检20例分别作为AIS组和健康组。使用qRT-PCR技术测定2组BMSCs中Osteonectin、BMP2以及Wnt/β-catenin信号通路相关基因(Tcf7、Lef1)和成骨分化相关基因(Runx2、Osteocalcin)的表达水平。通过X线检测AIS患者的Cobb角度,并分析上述基因表达水平与Cobb角度的相关性。在BMSCs中,加入Osteonectin和BMP2抑制剂Noggin,并分为对照组、Osteonectin组和Osteonectin+Noggin组。通过qRT-PCR检测BMSCs中BMP2、Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平。采用ChIP-qPCR检测β-catenin在Runx2和Osteocalcin基因转录起始位(TSS)的富集水平。结果 与健康组比较,AIS组BMSCs中Osteonectin、BMP2、Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平均降低(P<0.05);Osteonectin、BMP2、Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平与AIS患者Cobb角度呈负相关(r=-0.466 3、-0.369 1、-0.272 7、-0.543 4、-0.606 5、-0.343 3,P<0.05,P<0.01)。与对照组比较,Osteonectin组BMSCs中BMP2、Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平升高,且β-catenin在Runx2和Osteocalcin mRNA TSS富集水平增加(P<0.05)。相比Osteonectin组,Osteonectin+Noggin组BMSCs中Tcf7、Lef1、Runx2和Osteocalcin mRNA表达水平降低,β-catenin在Runx2和Osteocalcin mRNA TSS富集水平降低(P<0.05)。结论 在AIS患者中,BMSCs中Osteonectin、BMP2-Wnt/β-catenin的表达以及成骨分化水平与AIS疾病的发展呈负相关。Osteonectin通过激活BMP2-Wnt/β-catenin信号通路,促使β-catenin转录激活成骨分化相关基因,从而促进BMSCs的成骨分化。

不同年龄小鼠骨来源间充质干细胞衰老相关特性与成骨分化能力的比较研究

目的探索不同年龄组小鼠骨来源的间充质干细胞(bone derived mesenchymal stem cells,BMSCs)衰老相关的生物学特性及骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein 2,BMP2)诱导成骨分化能力的改变。方法将8只C57BL/6J小鼠分为青年组(4周龄,体质量约为10~15 g,n=4)和老年组(12月龄,体质量约为20 g~25 g,n=4),每组雌雄各半。分别从2组小鼠的整骨中提取间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs),通过流式细胞术鉴定2组BMSCs的表面标志物,通过β-半乳糖苷酶染色比较2组BMSCs的衰老程度,通过MTT和EdU掺入实验比较2组BMSCs的增殖及自我更新能力。通过Western blot分析2组BMSCs中周期蛋白CyclinD1、P21的表达情况。采用ALP染色和茜素红S染色及RT-qPCR评估2组BMSCs的体外成骨分化能力,使用RNA-seq分析比较2组BMSCs经BMP2诱导后的差异基因表达,并用流式分析验证测序结果。结果流式细胞术分析结果显示,分离培养的小鼠BMSCs符合间充质干细胞判定标准。β-半乳糖苷酶染色结果显示,老年组BMSCs的衰老水平显著高于青年组(P<0.05)。而MTT和EdU掺入实验结果表明,老年组BMSCs的细胞活力和增殖能力显著低于青年组(P<0.05)。Western blot结果显示,与青年组比较,老年组BMSCs的细胞周期蛋白CyclinD1表达水平较低,而细胞周期阻抑因子P21蛋白表达水平显著增高(P<0.05)。ALP染色和茜素红S染色及RT-qPCR检测结果显示,BMP2诱导后青年组BMSCs的成骨分化能力显著高于老年组(P<0.05)。RNA-seq结果显示,BMP2诱导后,整合素αV重组蛋白(cluster of differentiation 51,CD51)在青年组和老年组中的表达趋势相反。而流式细胞术分析结果显示,青年组CD51^(+)细胞在CD45^(-)细胞中占比明显高于老年组(P<0.01)。结论老年组BMSCs中CD51^(+)细胞在CD45^(-)细胞中占比下降与CD51^(+)细胞对BMP2的成骨诱导响应性下降密切相关。

TGF-β信号通路对牙源性黏液瘤来源的间充质干细胞成骨分化的影响分析

目的探究转化生长因子-β(TGF-β)信号通路对牙源性黏液瘤(OM)来源的间充质干细胞(OMMSC)成骨分化的影响。方法选择2018年至2020年南京大学医学院附属口腔医院收治的OM患者2例,经手术取部分病灶标本进行OMMSC分离培养。另外选择于该院接受牙种植治疗的年轻患者5例,抽取颌骨骨髓进行颌骨骨髓来源的间充质干细胞(JBMSC)分离培养。通过细胞增殖实验、流式细胞术检测、茜素红S染色进行细胞鉴定。成骨培养7 d后通过实时荧光定量聚合酶链反应(RT-PCR)检测TGF-β信号通路以及成骨相关基因的表达情况。观察小分子药物SB431542及TGF-β1干预对OMMSC、JBMSC成骨分化能力的影响。结果经分离获得的OMMSC、JBMSC具有梭形形态,表达间充质干细胞表面标志物,并具有成骨分化能力,符合间充质干细胞的特征。与JBMSC相比,OMMSC具有更强的增殖能力。RT-PCR检测结果显示,TGF-β/Smad信号相关因子在OMMSC中呈高表达(P<0.05),成骨相关因子骨桥蛋白(OPN)表达降低(P<0.05)。茜素红S染色结果显示SB431542可显著促进OMMSC成骨分化,而TGF-β1对OMMSC成骨分化有抑制作用。结论该研究成功对OMMSC进行了分离,发现TGF-β信号相关因子在OMMSC中呈高表达,抑制TGF-β信号转导通路可增强OMMSC的成骨能力,为改善OM患者骨缺陷提供参考。

胎盘间充质干细胞促进大鼠急性皮肤创面修复

背景:目前已有多种间充质干细胞被证实具有促进创面修复的作用,但胎盘间充质干细胞是否可促进急性皮肤创面愈合目前尚缺乏相关研究。目的:探讨胎盘间充质干细胞移植对大鼠急性皮肤损伤愈合的影响。方法:20只SD大鼠采用随机数字表法分为PBS组、干细胞组,每组10只。所有大鼠建立全层皮肤缺损模型,PBS组、干细胞组于建模后即刻和第8天在创面及创缘分别注射PBS、胎盘间充质干细胞。建模后即刻及2,4,6,8,10,12,14 d观察创面愈合情况,在14 d时取大鼠创面处皮肤组织,进行苏木精-伊红染色、Masson染色、免疫组织化学染色及免疫荧光染色。结果与结论:①各组大鼠创面均随治疗时间延长而缩小,干细胞组14 d时创面愈合率、创面上皮化率高于PBS组(P<0.01),创面挛缩比率低于PBS组(P<0.01);②苏木精-伊红染色结果显示,干细胞组皮肤创面修复优于PBS组,创面上皮化程度更高,胶原纤维形态更接近正常皮肤;③Masson染色结果显示,与PBS组相比,干细胞组皮肤创面组织中胶原纤维明显增多且粗大,新生组织内胶原纤维含量更多(P<0.01);④免疫组化染色显示,干细胞组新生毛细血管数量多于PBS组(P<0.01),而肿瘤坏死因子α与白细胞介素6的表达低于PBS组(P<0.01);⑤免疫荧光染色显示,干细胞组新生创面内的M2型巨噬细胞数多于PBS组(P<0.01),M1型巨噬细胞数少于PBS组(P<0.01)。结果表明,胎盘间充质干细胞可加速皮肤创面修复、促进创面上皮化、减轻创面挛缩,可能与促进创面内毛细血管新生、调节胶原纤维生成、抑制炎症、调控巨噬细胞向M2型极化有关。

间充质干细胞来源的外泌体治疗器官纤维化的研究进展

器官纤维化是组织损伤后过度修复的结果,与器官衰竭和高死亡率有关,因而寻找有效的治疗纤维化的方法具有重要价值。近年来研究发现间充质干细胞来源的外泌体具有体积小、免疫原性低、无致瘤作用等优势,在抗纤维化方面显示出良好的应用前景。该文综述了间充质干细胞来源的外泌体治疗各种器官纤维化的机制及相关研究进展。

基于Wnt/β-catenin信号通路探讨子宫内膜来源间充质干细胞抑制子宫内膜纤维化的机制

目的探讨Wnt/β-catenin信号通路介导间质上皮转化(EMT)在子宫内膜来源间充质干细胞(eMSCs)抑制子宫内膜纤维化中的作用机制。方法将18只雌性SD大鼠随机分为假手术(Sham)组、模型(Model)组和eMSCs组,每组6只。Sham组的大鼠在剖腹手术后不接受任何形式的子宫介入手术。Model组和eMSCs组建立子宫内粘连大鼠模型。eMSCs组在模型损伤后立即移植eMSCs细胞悬液进行治疗,总量为每子宫0.05 ml(2×107细胞/ml)。3周后收集单侧损伤子宫进行苏木精-伊红(HE)染色和Masson染色。通过蛋白质印迹分析子宫内膜纤维化、EMT、Wnt/β-catenin通路蛋白表达。结果Model组大鼠宫腔结构破坏,腺体数量明显减少并积聚大量蓝色胶原纤维,但在eMSCs治疗后子宫内膜腺体数量显著增加,并且纤维化面积显著降低。与Sham组相比,Model组中I型胶原和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)蛋白的表达水平显著增加(P<0.05),但在eMSCs组中均显著减少(P<0.05)。在Model组中,N-cadherin、Vimentin和ZEB1的表达显著增加,而E-cadherin的表达减少。然而,在eMSCs组中,上述分子蛋白质的变化完全相反。与Sham组相比,Model组β-连环蛋白(β-catenin)和C-myc表达增加(P<0.05)。与Model组相比,eMSCs组中周期蛋白E(CyclinE)、β-catenin和C-myc表达增加(P<0.05)。结论eMSCs可以通过抑制EMT和子宫内膜纤维化来促进子宫内粘连大鼠子宫内膜修复,这种作用部分是通过激活Wnt/β-catenin信号通路来实现。

胎盘间充质干细胞外泌体通过调控NF-κB信号通路抑制矽肺肺纤维化的进展

目的探讨人胎盘间充质干细胞外泌体(hPMSCs-Exo)对二氧化硅(SiO_(2))诱导小鼠肺泡巨噬细胞(MH-S)肺纤维化(PF)的作用机制。方法采用差速超速离心法提取外泌体,采用蛋白质免疫印迹实验(Western blot)、透射电镜、纳米粒径追踪鉴定外泌体。用MTT实验检测24 h不同浓度SiO_(2)干预MH-S增殖细胞活力影响,结合实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测在MH-S细胞中胶原蛋白Ⅰ型(COL-Ⅰ)和α-平滑肌(α-SMA)的表达,选择SiO_(2)最佳刺激质量浓度进行后续实验。将MH-S细胞分为正常对照(Control)组、SiO_(2)组、SiO_(2)+DMSO组、SiO_(2)+PDTC组,SiO_(2)+DMSO+hPMSCs组、SiO_(2)+PDTC+hPMSCs组、SiO_(2)+DMSO+hPMSCs-Exo组、SiO_(2)+PDTC+hPMSCs-Exo组,采用RT-qPCR检测细胞炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α相对转录水平;采用Western blot检测各组NF-κB信号通路及细胞凋亡相关蛋白表达。结果SiO_(2)刺激MH-S细胞后PF相关基因COL-Ⅰ、α-SMA表达增高,炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6表达增加,NF-κB通路被激活,其相关蛋白表达量上调,细胞凋亡因子表达量上调(P均<0.01),促进了纤维化的发生;在加入抑制NF-κB信号通路抑制剂PDTC后,NF-κB通路被抑制,其相关蛋白表达量降低,炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6表达降低,PF相关基因COL-Ⅰ、α-SMA表达减弱,细胞凋亡率降低(P均<0.05),PF的发展被抑制。抑制NF-κB通路后移植hPMSCs细胞和hPMSCs-Exo,PF相关基因表达降低,炎症因子释放减少(P均<0.05),抑制了细胞凋亡,PF的发生被有效干预。结论hPMSCs-Exo可能通过调控NF-κB信号通路来抑制矽肺PF的进展。

母体来源人胎盘间充质细胞的分离培养及其分化能力的研究

目的探讨胎盘母体来源间充质细胞的分离、培养方法及其向脂肪和成骨诱导分化潜能。方法采用酶消化获得母体来源胎盘间充质干细胞;体外扩增后,利用流式细胞仪检测其表面标志物;进行诱导分化后,采用油红O及茜素红染色鉴定其向脂肪和成骨诱导分化潜能。结果体外培养的母体来源胎盘间充质干细胞呈长梭形,细胞形态均一;细胞表面标志鉴定:CD73、CD90和CD105呈阳性表达,而CD14、CD34、CD45和HLA-DR呈阴性表达;细胞诱导分化后,经油红O、茜素红染色证实其可分化为脂肪细胞和成骨细胞。结论建立了母体来源胎盘间充质干细胞的分离培养方法;证实其具有成脂、成骨分化潜能,有望成为细胞治疗及组织工程更为理想的种子细胞。

旋转生物反应器内球形体培养对人胎盘间充质干细胞炎症因子分泌的影响

背景:生物反应器内球形体培养是既能维持间充质干细胞干性又能大规模扩增的体外培养方法,明确其对干细胞免疫调节作用的影响有利于指导临床应用。目的:探讨旋转生物反应器内球形体培养对人胎盘间充质干细胞炎症因子分泌的影响。方法:从人胎盘组织中分离培养人胎盘间充质干细胞,分别进行二维培养和旋转生物反应器培养,利用倒置相差显微镜、免疫组化染色和CCK-8实验观察细胞形态与增殖能力,RT-qPCR和流式荧光法检测多种炎症因子基因表达与蛋白分泌量。结果与结论:①旋转生物反应器内培养的人胎盘间充质干细胞聚集成多细胞球形体,数量与体积逐渐增加;②苏木精-伊红染色可见旋转生物反应器内培养4 d的人胎盘间充质干细胞在球形体内分布均匀,形态正常;③免疫组化染色显示球形体内有大量人胎盘间充质干细胞的细胞核Ki-67阳性;④CCK-8实验结果显示,生物反应器内球形体培养的人胎盘间充质干细胞活力显著高于二维培养的细胞;⑤RT-qPCR和流式免疫荧光法检测结果显示,旋转生物反应器内球形体培养的人胎盘间充质干细胞中白细胞介素1β、白细胞介素4、白细胞介素6、白细胞介素8、白细胞介素10、白细胞介素17、肿瘤坏死因子α和干扰素α的基因表达量和蛋白分泌量显著高于二维培养的细胞;⑥结果表明,旋转生物反应器内球形体培养能显著提高人胎盘间充质干细胞分泌多种炎症因子的能力,加强人胎盘间充质干细胞的免疫调节作用。

脐带间充质干细胞来源外泌体对大鼠放射性肺损伤作用及机制研究

目的探讨人脐带间充质干细胞来源外泌体(hUCMSC-Exo)对大鼠放射性肺损伤(RILI)的作用及机制。方法流式细胞术检测人脐带间充质干细胞(hUC-MSC)表面标志物;蛋白免疫印迹法、纳米粒子跟踪分析及透射电子显微镜鉴定hUCMSC-Exo。根据随机数字表法将15只健康SD大鼠分为对照组、照射组和照射+Exo组,每组各5只,照射+Exo组大鼠在辐照后立即注射100μl的hUCMSC-Exo(剂量为1×10^(7)个/μl),其余两组注射100μl生理盐水,照射后4周处死大鼠并取材;苏木精-伊红(HE)和Masson染色法观察肺组织病理学变化;酶联免疫吸附法(ELISA)检测大鼠血清中白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和干扰素γ(INF-γ)表达;蛋白免疫印迹法检测大鼠右肺组织中E-钙黏蛋白(E-cadherin)、波形蛋白(vimentin)、转化生长因子-β1(TGF-β1)和IL-1β蛋白表达;实时荧光定量聚合酶链式反应(PCR)检测E-cadherin、Vimentin、IL-1β和IL-6的mRNA表达;免疫组织化学染色检测大鼠右肺组织中E-cadherin、Vimentin、TGF-β1和磷酸化Smad同源物(p-Smad)蛋白表达。结果与照射组相比较,照射+Exo组炎性细胞浸润减少,胶原沉积和纤维组织增生减少(P<0.05);血清中促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α及INF-γ表达减少(P<0.05);肺组织中E-cadherin蛋白表达增加,Vimentin、TGF-β1、p-Smad和IL-1β蛋白表达减少(P<0.05);肺组织中E-cadherin的mRNA表达增加,Vimentin、IL-1β及IL-6的mRNA表达减少(P<0.05)。结论hUCMSC-Exo能够通过减少促炎因子分泌及抑制纤维化进展缓解RILI。

骨髓间充质干细胞来源的外泌体静脉移植对脊髓损伤的修复作用研究

目的:分析骨髓间充质干细胞来源的外泌体静脉移植对脊髓损伤的修复作用。方法:选择2013年10月—2014年3月河南省洛阳正骨医院实验室试验的78例大鼠为研究对象,应用随机抛球法将大鼠分为手术组(n=26)、对照组(n=26)、外泌体组(n=26)。通过脊髓法建立大鼠脊髓损伤模型后,对照组不作处理,手术组在对照组的基础上实施切开减压术,而外泌体组在对照组的基础上实施全骨髓培养法培养大鼠BMSCs,收集P2代细胞上清,应用ExoQuickPrecipitation提取法分离并纯化外泌体,通过透射电镜观察鉴定外泌体形态,采用Westernblot鉴定外泌体表面标志蛋白CD9、CD63,在造模1 h后尾静脉给予外泌体移植500μL。分别采用BBB评分、斜板实验在术后1、3、7、14、21、28 d评价大鼠的运动功能恢复情况,并于术后28 d处死试验大鼠,采用苏木精-伊红(HE)染色、髓鞘(LFB)染色观察各组脊髓组织形态学改变,尼氏(Nissl)染色观察神经元存活数目。结果:术后各时间点手术组大鼠BBB评分高于对照组和外泌体组,术后7、14、21、28 d外泌体组大鼠BBB评分高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。手术组术后各时间点斜板评分高于对照组及外泌体组,差异有统计学意义(P<0.05)。造模后28 d,手术组的脊髓组织HE染色体等均正常,神经元数目减少。结论:BMSCs外泌体静脉移植对脊髓损伤有明显的改善作用,可以提高患者的运动能力,减轻脊髓损伤,加速脊髓损伤的恢复。

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。

母体和胎儿来源的人胎盘间充质干细胞抑制小鼠皮肤移植免疫排斥作用的比较

目的研究母体来源的人胎盘间充质干细胞(m PMSC)、胎儿来源的人胎盘间充质干细胞(f PMSC)抑制不同品系小鼠皮肤移植免疫排斥作用的差异及其机制。方法分离两种来源的细胞;流式细胞术鉴定两种来源的细胞及其差异;MTT法检测其增殖能力;利用CD200抗体中和f PMSC的CD200受体;用携带CD200基因及其空载体的腺病毒感染m PMSC。将60只C57BL/6小鼠随机分为6组,每组10只:PBS组、m PMSC组、f PMSC组、f PMSC联合抗CD200抗体组、m PMSC联合CD200腺病毒组、m PMSC联合腺病毒空载体组。以ICR乳鼠为供体,C57BL/6小鼠为受体,建立异品系皮肤移植免疫排斥模型,并将上述细胞经尾静脉分别注入各组模型小鼠体内。观察小鼠状态及移植皮肤排斥情况。反转录PCR检测小鼠脾脏中白细胞介素17(IL-17)、γ干扰素(IFN-γ)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-12的mRNA水平,ELISA检测小鼠血液中IL-17、IFN-γ、TNF-α、IL-12的水平。结果 f PMSC的CD200阳性率明显高于m PMSC。m PMSC、f PMSC组和PBS组比较,f PMSC组和m PMSC、f PMSC联合抗CD200抗体组比较,m PMSC联合CD200腺病毒组和m PMSC联合腺病毒空载体组比较,前者的移植皮肤的存活时间均明显延长。m PMSC和f PMSC组IL-17、IFN-γ和TNF-α的表达量和PBS组比较明显降低;与f PMSC联合抗CD200抗体组相比,f PMSC组IL-17、IFN-γ、TNF-α和IL-12的表达量明显降低;与m PMSC联合腺病毒空载体组相比,m PMSC联合CD200腺病毒组IL-17、IFN-γ和TNF-α的表达量明显降低。结论 f PMSC抑制小鼠皮肤移植免疫排斥的作用优于m PMSC;f PMSC高表达CD200可更强的抑制免疫细胞的增殖、分化以及成熟等,从而更有效的抑制IL-17、IFN-γ、TNF-α等细胞因子的分泌;f PMSC更适于作为临床上抑制皮肤移植免疫排斥作用的种子细胞。

间充质干细胞与子痫前期发病及治疗相关研究进展

子痫前期(pre-eclampsia,PE)是一种特有的多系统损害性疾病,严重时可造成孕产妇和围生儿死亡。目前研究认为子痫前期的发病机制与胎盘滋养细胞侵袭能力受损导致螺旋动脉重铸不足、炎症免疫反应过度激活和血管内皮细胞损伤等有关。近年研究发现,间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)可以通过线粒体途径等多种调控手段改善滋养细胞和内皮细胞功能,缓解内皮损伤和炎症免疫反应而发挥治疗作用。间充质干细胞来源的外泌体(Mesenchymal stem cell extracellular vesicles,MSC-EVs)也可以通过分泌细胞因子改变细胞的行为,增加滋养细胞增殖和迁移,促进血管生成,改善螺旋动脉重铸不足,在PE治疗中发挥重要作用。本文综述MSCs与PE治疗相关研究进展。

骨髓间充质干细胞源外泌体对急性肺损伤大鼠肺泡巨噬细胞M1/M2极化的影响及其机制

目的:探讨大鼠骨髓间充质干细胞来源的外泌体(bone marrow mesenchymal stem cells derived exosomes,BMSCs-Exos)对脂多糖(LPS)诱导的急性肺损伤大鼠肺泡巨噬细胞NR8383 M1/M2极化的影响及其潜在的机制。方法:分离SD大鼠骨髓间充质干细胞并制备BMSCs-Exos。分别用0.1、1 mg/mL BMSCs-Exos预处理NR8383细胞1 h,再用1μg/mL LPS诱导48 h,采用ELISA和蛋白免疫印迹分别检测细胞上清液中炎性因子含量以及细胞内极化标志物蛋白表达。将NR8383细胞单独培养或与BMSCs共培养,经20μmol/L外泌体抑制剂GW4869处理并予以1μg/mL LPS诱导48 h,采用实时荧光定量PCR和蛋白免疫印迹分别检测细胞内miR-212-5p以及IL-4Rα和p-STAT6蛋白相对表达。生物信息学预测miR-212-5p与IL-4RαmRNA结合位点并通过荧光素酶实验验证。结果:成功制备BMSCs-Exos。ELISA和免疫印迹结果表明,1μg/mL LPS诱导48 h可促进NR8383细胞分泌炎性因子(TNF-α,IL-1β和IL-10)及M1极化,BMSCs-Exos预处理可明显降低LPS诱导的NR8383细胞培养上清液中炎性因子TNF-α和IL-1β含量,增加抗炎因子IL-10含量,同时抑制细胞M1极化并促进其M2极化,且1 mg/mL BMSCs-Exos明显强于0.1 mg/mL BMSCs-Exos。细胞共培养实验结果表明,1μg/mL LPS诱导48 h可增加NR8383细胞中miR-212-5p相对表达量以及IL-4Rα和p-STAT6蛋白表达,与BMSCs共培养可有效抑制LPS对上述指标的影响,但BMSCs的作用可被GW4869阻断。荧光素酶实验结果显示,miR-212-5p可与IL-4RαmRNA 3′UTR结合并促进其蛋白表达。结论:BMSCs-Exos可能通过miR-212-5p/IL-4Rα/STAT6通路抑制LPS诱导的急性肺损伤大鼠肺泡巨噬细胞NR8383的M1极化并促进其M2极化。

人脐带间充质干细胞来源外泌体在肾缺血-再灌注损伤中的保护作用及其机制研究

目的探究人脐带间充质干细胞来源外泌体(hucMSC-Exo)在肾缺血-再灌注损伤(IRI)中的保护作用,明确瞬时受体电位阳离子通道蛋白(TRPC)6/聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)1信号通路在该过程中的重要作用及其调控机制。方法采用超速离心法提取hucMSC-Exo,通过透射电子显微镜(透射电镜)、纳米颗粒追踪分析和蛋白质印迹法对其进行鉴定。将SD大鼠随机分成假手术组(S组)、假手术+TRPC6抑制剂SKF96365组(SS组)、肾IRI组(IRI组)、外泌体处理组(EXO组)、外泌体+TRPC6抑制剂SKF96365组(ES组),每组6只。检测血清肌酐和血尿素氮水平,苏木素-伊红(HE)染色观察肾组织病理学改变并行Paller评分,蛋白质印迹法检测大鼠肾组织中坏死性凋亡关键分子,包括受体相互作用蛋白激酶(RIPK)1、RIPK3和混合谱系激酶结构域样蛋白(MLKL)、TRPC6和PARP1的表达水平。结果透射电镜下观察到典型茶托样结构,纳米颗粒追踪分析结果显示所提取物质的平均直径为125.9 nm,蛋白质印迹法检测其表面标志CD9、CD63、CD81表达阳性,证实提取物为外泌体。与S组比较,IRI组血清肌酐、血尿素氮水平增加,肾组织病理损伤加重,Paller评分增加,TRPC6、PARP1蛋白相对表达量下降,RIPK1、RIPK3、MLKL蛋白相对表达量增加(均为P<0.05);与IRI组比较,EXO组血清肌酐、血尿素氮水平降低,肾组织病理损伤减轻,Paller评分降低,TRPC6、PARP1蛋白相对表达量增加,RIPK1、RIPK3、MLKL蛋白相对表达量下降(均为P<0.05);与EXO组比较,ES组血清肌酐、血尿素氮水平增加,肾组织病理损伤加重,Paller评分增加,TRPC6、PARP1蛋白相对表达量下降,RIPK1、RIPK3、MLKL蛋白相对表达量增加(均为P<0.05)。结论hucMSC-Exo可减轻大鼠肾IRI所致的坏死性凋亡,其保护机制与TRPC6/PARP1通路激活有关。

间充质干细胞来源的外泌体对2型糖尿病小鼠胰岛功能和炎症因子的影响

目的探讨多次输注胎盘间充质干细胞来源的外泌体对2型糖尿病小鼠胰岛功能和炎症因子的影响。方法应用外泌体提取试剂盒提取胎盘间充质干细胞来源的外泌体;采用高脂高糖饮食及链脲佐菌素诱导2型糖尿病小鼠模型,并随机分为模型组和外泌体治疗组,同时设置正常对照组。外泌体治疗组每隔一天进行尾静脉注射20μg胎盘间充质干细胞来源的外泌体,模型组每隔一天尾静脉注射等体积PBS,连续注射4周。检测正常组、模型组以及外泌体治疗组小鼠的随机血糖、体重及糖耐量水平;酶联免疫吸附实验检测血清中C-肽和胰岛素水平;Luminex检测血清中炎症因子IL-1β、IL-4、IL-10、IL-12、IFN-γ和TNF-α的水平;HE染色观察胰腺组织中胰岛的变化;免疫荧光染色检测外泌体对胰腺组织中的胰岛素和胰高血糖素表达水平的影响。结果与模型组比较,外泌体治疗组小鼠的空腹血糖明显降低(P<0.001),体重增加(P<0.01),糖耐量水平明显升高(P<0.001),血清C肽和胰岛素水平都明显升高(P<0.001),胰岛形态及大小得到明显改善,胰腺组织结构清晰可见,结构较完整,胰岛β细胞数量及比例明显升高(P<0.01),血清中的促炎症因子IL-1β、IL-12、IFN-γ和TNF-α明显下降(P<0.001),而抗炎因子IL-4和IL-10明显升高(P<0.001)。结论多次输注胎盘间充质干细胞来源的外泌体能够抑制炎症反应,改善胰岛功能。