米托蒽醌甲磺酸盐预处理脂肪间充质干细胞对犬糖尿病的治疗效果评价

本研究在高脂饮食(high-fat diet, HFD)饲喂和链脲佐菌素(streptozotin, STZ)注射的联合作用下成功建立小鼠及犬糖尿病模型,旨在探究米托蒽醌甲磺酸盐(mitoquionl mesylate, MitoQ)预处理脂肪间充质干细胞(adipose-derived mesenchymal stem cells, ADMSCs)对糖尿病动物模型治疗效果的提升作用及机制。取正常培养状态的ADMSCs及添加1μmol·L^(-1)MitoQ处理的ADMSCs,对MitoQ处理的细胞形态变化、生长、增殖、迁移及抗氧化能力等进行检测。选取48只8周龄的昆明(KM)雄性小鼠和12只中华田园犬,随机分为正常对照组(NC组)、糖尿病模型组(Diabetes组)、ADMSCs单独治疗组(ADMSCs组)和MitoQ预处理ADMSCs联合治疗组(MitoQ-ADMSCs组)。常规方法制作小鼠及犬糖尿病模型,对模型小鼠和犬分别进行ADMSCs和MitoQ-ADMSCs细胞静脉移植治疗,细胞数为2×10^(6)·只^(-1)(小鼠)和1×10^(7)·只^(-1)(犬),每周1次,连续3周。持续监测临床指标变化,治疗结束后1周收样,血清学、组织学、氧化应激及犬血清代谢组学分析。结果表明,MitoQ预处理ADMSCs不会影响其细胞形态,但能促进其生长、增殖及迁移能力,同时增强其抗氧化能力;ADMSCs和MitoQ-ADMSCs移植治疗后,发现MitoQ显著促进ADMSCs降低血糖的能力,且提高胰岛β细胞功能和机体血糖调节能力;ADMSCs经MitoQ预处理后有效减轻糖尿病伴发的肝代谢功能障碍和血脂代谢异常;ADMSCs可以减轻胰腺和肝组织损伤,促进胰岛素分泌,减轻肝糖原合成障碍和纤维化水平,而MitoQ处理能够显著改善ADMSCs治疗效果;MitoQ预处理ADMSCs能够有效提升机体的抗氧化能力,减轻氧化损伤,进而增强治疗效果;MitoQ预处理ADMSCs可以显著促进机体内与抗氧化相关的代谢物表达上调。结果揭示,MitoQ能够通过提高ADMSCs的抗氧化能力、加速组织损伤修复,从而更好地治疗小鼠及犬糖尿病。

重编程诱导犬脂肪间充质干细胞向胰岛素分泌细胞分化

本研究旨在利用转基因技术诱导脂肪间充质干细胞(adipose-derived mesenchymal stem cells,AMSCs)分化为胰岛素分泌细胞(insulin producing cells,IPCs),通过干细胞疗法达到临床治疗糖尿病的目的。本试验首先验证了Hnf1b基因在体外诱导犬AMSCs向IPCs分化中的作用,在此基础上联合胰岛细胞发育过程中起关键作用的级联调控因子Pdx1、Ngn3、Pax4、Nkx6.1,组成三种不同的多基因共表达腺病毒感染犬AMSCs,重编程其向IPCs分化,通过检测筛选出最佳诱导组合。结果表明,Hnf1b基因对体外诱导犬AMSCs向IPCs分化具有促进作用。pAdEasy-Hnf1b-Pdx1-Ngn3(A)、pAdEasy-Hnf1b-Pdx1-Ngn3-Pax4(B)、pAdEasy-Hnf1b-Pdx1-Ngn3-Nkx6.1(C)三种组合的多基因共表达腺病毒载体,在感染犬AMSCs 25 d后,A、B、C三组均形成胰岛样细胞团,且B组数量最多,双硫腙染色着色最深;高糖刺激下B组的胰岛素分泌量极显著高于A组和C组。A、B、C三组的胰岛细胞发育相关基因表达量显著升高;B组Pdx1基因的表达量显著高于A组和C组,Pcsk1基因表达量极显著高于C组;Ins基因的表达量显著高于A组。综上所述,Hnf1b基因对体外诱导犬AMSCs向IPCs分化具有促进作用,Hnf1b、Pdx1、Ngn3和Pax4基因联合诱导效率最佳。该研究结果为探究干细胞向IPCs分化的更高效方法提供新参考,也为糖尿病的临床治疗提供新思路。

脂肪间充质干细胞过表达骨形态发生蛋白2促进骨质疏松大鼠牙槽骨缺损修复

背景:颌骨在骨质疏松症中最容易受累,脂肪间充质干细胞和骨形态发生蛋白2具有促进骨质疏松症骨再生的效果,然而骨形态发生蛋白2修饰的脂肪间充质干细胞对骨质疏松症牙槽骨缺损的修复作用鲜有报道。目的:探究过表达骨形态发生蛋白2的脂肪间充质干细胞对骨质疏松大鼠牙槽骨缺损的修复作用。方法:①将过表达骨形态发生蛋白2基因的慢病毒感染大鼠脂肪间充质干细胞,通过检测绿色荧光蛋白和骨形态发生蛋白2表达进行鉴定;②切除卵巢建立骨质疏松大鼠模型,于上颌两侧第一磨牙位置制备3 mm×3 mm×3 mm的圆柱形缺损;③假手术组和骨质疏松组大鼠植入明胶海绵,脂肪间充质干细胞组植入空载体慢病毒感染的脂肪间充质干细胞与明胶海绵复合体,过表达骨形态发生蛋白2的脂肪间充质干细胞组植入过表达骨形态发生蛋白2的脂肪间充质干细胞与明胶海绵复合体,1个月后进行相关指标检测。结果与结论:①脂肪间充质干细胞组和过表达骨形态发生蛋白2的脂肪间充质干细胞组转染效率均达到70%以上;与脂肪间充质干细胞组相比,过表达骨形态发生蛋白2的脂肪间充质干细胞组骨形态发生蛋白2蛋白表达水平明显升高(P<0.05);②假手术组骨缺损区可见大量新骨生成;与假手术组相比,骨质疏松组有少量新骨生成,新骨面积明显减小,碱性磷酸酶、骨钙素及骨形态发生蛋白2 mRNA和蛋白水平明显降低;与骨质疏松组相比,脂肪间充质干细胞组和过表达骨形态发生蛋白2的脂肪间充质干细胞组有大量新骨生成,新骨面积明显增加,碱性磷酸酶、骨钙素及骨形态发生蛋白2 mRNA和蛋白水平明显升高,且过表达骨形态发生蛋白2的脂肪间充质干细胞组优于脂肪间充质干细胞组(均P<0.05);③结果表明,骨形态发生蛋白2在骨质疏松大鼠牙槽骨表达较少,过表达骨形态发生蛋白2的脂肪间充质干细胞能够促进骨质疏松大鼠牙槽骨缺损的成骨再生。

间充质干细胞对代谢功能障碍相关脂肪性肝炎的作用及机制研究

目的探讨间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)对代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(Metabolic dysfunction-associated steatohepatitis,MASH)的作用及机制。方法(1)体内实验:8周龄C57BL/6小鼠高脂喂养24周后,给予链脲佐菌素一次性注射制作MASH模型。将造模成功小鼠随机分为MASH组(n=6)和MSCs组(n=6),另取6只同期正常饲料喂养小鼠为对照组(n=6)。MSCs组小鼠每周经尾静脉注射1×10^(6)MSCs,连续6周,MASH组和对照组给予同等剂量的磷酸缓冲盐溶液(Phosphate buffer saline,PBS)输注。输注结束后,检测3组小鼠肝功能、血脂;HE染色、油红染色观察肝脏病理改变;qRT-PCR检测小鼠肝脏及血清中炎症因子的表达。(2)体外机制研究:提取6周龄C57BL/6小鼠骨髓巨噬细胞,并分为3组(n=3):对照组、脂多糖(LPS)+干扰素-γ(IFN-γ)组及MSCs组。对照组为未处理的巨噬细胞;LPS+IFN-γ组:给予LPS和IFN-γ诱导为促炎型巨噬细胞;MSCs组:LPS+IFN-γ诱导后再经MSCs共培养24 h。处理结束后,通过流式细胞技术比较3组巨噬细胞表型变化,qRT-PCR比较巨噬细胞促炎因子TNF-α、IL-6和IL-1β的表达。结果(1)MASH小鼠给予MSCs输注后,血清AST、ALT水平低于MASH组[AST:(51.33±5.47)U/L vs.(83.33±4.50)U/L,P<0.05;ALT:(67.67±6.71)U/L vs.(111.33±5.47)U/L,P<0.05]。与MASH组相比,MSCs输注后,总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)呈下降趋势,甘油三酯(TG)下降明显[(0.69±0.24)mmol/L vs.(1.11±0.25)mmol/L,P<0.05],提示脂代谢得到改善。与MASH组相比,MSCs组肝细胞脂肪变减轻,炎细胞灶浸润减少,NAFLD活动度积分(NAFLD activity score,NAS)评分明显降低[(3.10±0.13)vs.(5.66±0.52),P<0.05]。MSCs组肝脏油红染色面积较MASH组明显减少[(36.30%±6.06%)vs.(53.10%±3.06%),P<0.05]。MSCs组炎症因子TNF-α、IL-1β及IL-6表达较MASH组明显下调(P<0.05),提示小鼠MASH明显减轻。(2)体外,LPS+IFN-γ诱导的促炎型巨噬细胞与MSCs共培养后,促炎表型CD11c的表达从79.01%±6.08%下降到39.67%±6.11%(P<0.05),抑炎表型CD206从22.67%±4.04%上升至44.67%±4.16%(P<0.05),炎症因子TNF-α、IL-6和IL-1β表达明显下降(P<0.05),提示巨噬细胞的促炎能力被明显抑制。结论间充质干细胞可以减轻代谢功能障碍相关脂肪性肝炎,可能与抑制促炎型巨噬细胞的促炎能力有关。

人骨髓间充质干细胞通过YAP影响人脂肪肉瘤SW872细胞的生物学行为

目的:观察人骨髓间充质干细胞(hMSCs)条件培养基(CM)与人脂肪肉瘤SW872细胞共培养后对肿瘤细胞增殖和迁移能力的影响,探讨hMSCs CM对脂肪肉瘤细胞的作用及可能的作用机制。方法:体外培养hMSCs,采用慢病毒方法分别转染慢病毒空载体shNS(对照组)和慢病毒shRNA Yes相关蛋白(YAP)(shYAP-hMSCs组),采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法和Western blotting法检测各组hMSCs中YAP mRNA和蛋白表达水平,提取CM。体外培养SW872细胞,分为对照组(正常培养)、hMSCs CM组和shYAP-hMSCs CM组。采用CCK-8法检测各组细胞增殖活性,流式细胞术检测各组细胞凋亡率,细胞划痕实验检测各组细胞划痕愈合率,Western blotting法检测各组细胞中YAP、基质金属蛋白酶9(MMP-9)和细胞周期蛋白D1(cyclin D1)蛋白表达水平。结果:与对照组比较,shYAP-hMSCs组hMSCs中YAP mRNA和蛋白表达水平降低(P<0.01),表明成功构建了shYAP-hMSCs稳定转染细胞株。CCK-8法,与对照组比较,hMSCs CM组SW872细胞增殖活性升高(P<0.05),shYAP-hMSCs CM组SW872细胞增殖活性降低(P<0.01);流式细胞术,与对照组比较,hMSCs CM组SW872细胞凋亡率无明显变化(P>0.05),shYAP-hMSCs CM组SW872细胞凋亡率升高(P<0.01);细胞划痕实验,与对照组比较,hMSCs CM组SW872细胞划痕愈合率升高(P<0.05),shYAP-hMSCs CM组SW872细胞划痕愈合率降低(P<0.01);Western blotting法,与对照组比较,hMSCs CM组SW872细胞中YAP、MMP-9和cyclin D1蛋白表达水平差异无统计学意义(P>0.05),shYAP-hMSCs组SW872细胞中YAP、MMP-9和cyclin D1蛋白表达水平降低(P<0.05或P<0.01)。结论:hMSCs参与调控人脂肪肉瘤SW872细胞增殖和迁移,其机制可能与YAP表达有关。

脂肪间充质干细胞脑内定向移植治疗大鼠脑出血的机制研究

目的探讨脂肪间充质干细胞(ADSC)脑内定向移植治疗大鼠脑出血的机制。方法对从大鼠腹股沟处吸脂来源的脂肪组织进行ADSC的分离、传代培养、鉴定、冻存和复苏、体外诱导分化及储存。建立大鼠脑出血微创抽吸术模型30只,采用抽签法将其分为三组,A组:磷酸盐缓冲液3 ml;B组:ADSC 1×10^(8)悬浮于3 ml磷酸盐缓冲液;C组:ADSC诱导分化的神经干细胞1×10^(8)悬浮于3 ml磷酸盐缓冲液。采用ADSC脑内定向治疗脑出血,通过Rogers Scale积分进行神经行为功能评价,在第1、3、5、7周进行,进行统计分析。通过超速离心法从血清中提取外泌体,分析其在三组大鼠中的差异。结果三组大鼠均出现不同程度的神经功能障碍,在第1、3、5、7周C组大鼠Rogers Scale评分均低于同时间的A、B组,差异有统计学意义(P<0.05);C组大鼠同组比较第5、7周Rogers Scale评分低于第1周,差异有统计学意义(P<0.05);在第1、3、5、7周A、B两组大鼠血清外泌体浓度均低于同时间的C组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论ADSC通过脑内定向移植能够减轻脑出血大鼠模型症状,可能与其分泌外泌体有关。

脂肪间充质干细胞对巴马小型猪自体皮肤移植愈合过程的影响

拟应用脂肪间充质干细胞(adipose derived mesenchymal stem cells,ADSCs)干预小型猪自体皮肤移植实验动物模型,观察其对自体皮肤移植愈合过程中的作用效果。对9头小型猪建立自体皮肤移植动物模型,将小型猪随机分为3组:模型组(Model)、磷酸盐缓冲液组(PBS)、脂肪间充质干细胞组(ADSCs)。各组分别于术前,术后7、14、21和28 d,采集血液和皮肤组织样本,并观察、拍照、记录移植皮片和周围组织临床变化情况。通过对移植皮片表观检查、病理组织学检测,血常规以及血清生化检测,移植皮片组织氧化应激、炎症、再生相关指标检测及血流恢复情况,综合评价ADSCs对小型猪自体皮肤移植创口愈合的影响。临床观察发现,术后ADSCs组皮片恢复速度优于其他两组,在术后28 d,ADSCs组基本恢复正常皮肤状态。在氧化应激方面,ADSCs组SOD、GSH含量显著升高(0.01<P<0.05),MDA显著下降(0.01<P<0.05)。在炎症方面,ADSCs组显著降低TNF-α、IL-1β含量,IL-10在术后7、14 d极显著升高(P<0.01)。在皮肤组织再生方面,ADSCs组VEGF、bFGF、TGFβ3和CD31的表达量显著上升(0.01<P<0.05)。在血流恢复方面,ADSCs在愈合过程中血流灌注百分比显著高于其他两组(0.01<P<0.05)。综上表明,在小型猪自体皮肤移植动物模型中,ADSCs能够加速皮肤组织病理损伤的恢复,降低氧化应激反应及炎症反应,促进皮肤组织再生,血管新生。表明ADSCs具有抗氧化、抗炎和促进组织再生的功能对小型猪自体皮肤移植具有良好的治疗效果,本试验为干细胞在自体皮肤移植和异体皮肤移植的临床应用提供了实验支撑和科学依据。

脂肪间质干细胞修复犬关节软骨损伤的研究

以手术方法建立2对共4处犬关节软骨组织损伤;使用无血清细胞培养液为对照,以标记有绿色荧光蛋白的犬脂肪间充质干细胞进行移植治疗试验。病理模型犬进行常规饲养15周后,对病理模型进行取样并系统检测。结果显示,试验组较对照组有更大面积和体积的新生关节软骨组织。新生软骨样组织呈绿色荧光蛋白(GFP)阳性。试验组与对照组的新生组织HE染色显示,试验组的细胞外基质染色较对照组更加均一,基质切面更加平整光滑。透明软骨的标志性基因COL2a1的免疫荧光染色显示,试验组可见较强的COL2a1阳性染色,而对照组仅有少量微弱的阳性染色。实时荧光定量PCR检测结果显示,试验组的COL2a1含量显著高于对照组(P<0.05)。试验结果表明,直接移植原代犬脂肪间充质干细胞到关节腔可有效修复犬软骨组织缺损,为干细胞治疗临床软骨组织损伤提供了科学依据。

脂肪间充质干细胞对小型猪肝缺血再灌注合并肝切除组织细胞焦亡的影响

本研究旨在探究脂肪间充质干细胞(adipose derived mesenchymal stem cells,ADSCs)对小型猪肝缺血再灌注损伤(ischemia-reperfusion injury,IRI)合并肝切除组织细胞焦亡的影响。将18头巴马小型猪随机平分成3组,每组6头,分别为假手术组(sham组)、模型组(IRI组)、异体移植ADSCs干预组(ADSCs组,剂量为1×10^(6)cells·kg^(-1)),通过腹腔镜微创技术建立肝IRI合并肝切除损伤模型,于术后即刻分别向IRI组和ADSCs组小型猪肝实质注射生理盐水和ADSCs。于术后1、3和7 d采集血液和肝组织样本。应用ELISA法对血清中促炎因子白细胞介素18(interleukin-18,IL-18)、白细胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)的含量进行测定,应用RT-qPCR技术和Western blot技术对细胞焦亡相关基因与蛋白进行检测。结果显示,术后1、3 d时,相比于sham组,IRI组血清中促炎因子IL-18、IL-1β含量显著增加(P<0.01),肝组织中IL-18、IL-1β基因与蛋白表达量同样显著升高(P<0.01);肝组织中细胞焦亡相关因子NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor protein 3,NLRP3)、凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD,ASC)、Caspase-1、GSDMD和核因子κBp65(nuclear factor kappa-Bp65,NF-κBp65)基因与蛋白水平均显著升高(P<0.05)。经ADSCs干预后,血清和肝组织中IL-18、IL-1β表达量显著降低(P<0.05),肝组织中细胞焦亡相关因子NLRP3、ASC、GSDMD和NF-κBp65基因与蛋白水平均显著降低(P<0.05)。综上,本研究证明,小型猪腹腔镜肝IRI合并肝切除损伤会诱导细胞焦亡的发生,而ADSCs能够降低及改善这种肝损伤引起的组织细胞焦亡损伤。

脂肪间充质干细胞外泌体预防和治疗瘢痕疙瘩的研究进展

瘢痕疙瘩的发病机制复杂,受多种因素影响,如局部机械力、感染、激素水平、血压、缺氧、遗传及生活习惯等^([1]).瘢痕疙瘩较难自行消退,易复发,对患者的生理和心理健康产生一定的负面影响.近年来,外泌体成为干细胞治疗瘢痕疙瘩的替代方法^([2]).本文就脂肪间充质干细胞外泌体(Adipose derived stem cells-exosomes,ADSCs-EXOs)预防和治疗瘢痕疙瘩的研究进展进行了综述。

脂肪间充质干细胞外囊泡通过增加LC3B表达对人微血管内皮细胞损伤的影响

目的:探讨低氧微环境诱导下脂肪间充质干细胞(ADSCs)外囊泡(Evs)通过增加微管相关蛋白轻链3B(LC3B)表达对人微血管内皮细胞损伤的保护作用。方法:分离大鼠ADSCs,并通过成骨、成脂分化和细胞表面标志物的表达进行鉴定。利用常氧(21%O2)和低氧(1%O2)条件分别获得常氧Evs和低氧Evs,通过形态和表面标志物的表达进行鉴定。构建心肌微血管内皮细胞(CMECs)细胞氧糖剥夺/再灌注(OGD/R)模型,并将CMECs分为对照组(Control组)、氧糖剥夺/再灌注组(OGD/R组)、常氧Evs组(N-Evs组,给予常氧Evs培养24 h)、低氧Evs组(H-Evs组,给予低氧Evs培养24 h)、低氧Evs+自噬抑制剂组(H-Evs+3-MA组,给予低氧Evs和3-MA 5 mmol/L培养24 h)。采用细胞计数试剂盒(CCK-8)法、5-乙炔基-2-脱氧尿嘧啶核苷(EdU)染色、划痕实验、Transwell实验、管腔形成实验和透射电镜分别检测CMECs增殖、迁移、侵袭、血管形成和自噬能力;采用酶联免疫吸附法(Western Blot)检测增殖细胞核抗原(PCNA)、Ki67、基质金属蛋白酶(MMP)-2/MMP-9、缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)、血管内皮生长因子(VEGF)、LC3B、重组人自噬效应蛋白1(Beclin1)蛋白表达。结果:与Control组比较,OGD/R组CMECs增殖、迁移、侵袭、血管形成、自噬能力减弱(P<0.05),PCNA、Ki67、MMP-2/MMP-9、HIF-1α、VEGF、LC3B-Ⅱ/Ⅰ、Beclin1表达减少(P<0.05)。与OGD/R组比较,N-Evs组和H-Evs组CMECs增殖、迁移、侵袭、血管形成、自噬能力增强(P<0.05),PCNA、Ki67、MMP-2/MMP-9、HIF-1α、VEGF、LC3B-Ⅱ/Ⅰ、Beclin1表达增加(P<0.05),且H-Evs组优于N-Evs组(P<0.05)。与H-Evs组比较,H-Evs+3-MA组CMECs增殖、迁移、侵袭、血管形成、自噬能力减弱(P<0.05),PCNA、Ki67、MMP-2/MMP-9、HIF-1α、VEGF、LC3B-Ⅱ/Ⅰ、Beclin1表达减少(P<0.05)。结论:低氧微环境诱导下的ADSCs-Evs通过增加LC3B表达可促进OGD/R损伤CMECs的增殖、迁移、侵袭、血管形成和自噬能力。

脐带间充质干细胞输注对2型糖尿病合并非酒精性脂肪性肝病患者的疗效评估:一项前瞻性临床试验的事后分析

背景2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)和非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)常并发,二者共患可加剧并发症及靶器官的损害。近年来国内外间充质干细胞治疗代谢病正在兴起,但其临床研究比较缺乏。目的分析脐带来源的间充质干细胞(umbilical cord-derived mesenchymal stem cell,UC-MSC)对T2DM和NAFLD共病患者的治疗效果。方法本研究是一项前瞻性、单中心、随机、双盲试验的事后分析,选取2015年10月—2018年12月就诊于解放军总医院第一医学中心内分泌科的T2DM合并NAFLD患者,按照随机化原则1∶1分配至UC-MSC组和安慰剂组。对治疗前后患者的血糖控制水平、胰岛素抵抗水平、肝超声结果、肝纤维化程度、部分脂质代谢和肝功能指标进行比较。结果UC-MSC组男22例,女11例,平均年龄(51.36±8.85)岁;安慰剂组男性22例,女性10例,平均年龄(50.47±8.42)岁;两组性别、年龄及基线信息差异无统计学意义(P>0.05)。在治疗9周后,UC-MSC空腹血糖水平显著低于治疗前[(7.46±1.79)mmol/L vs(8.33±1.80)mmol/L,P=0.001],并在治疗9周[(7.46±1.79)mmol/L vs(8.19±1.95)mmol/L,P=0.007]和20周[(7.51±1.77)mmol/L vs(9.10±2.78)mmol/L,P=0.002]时显著低于安慰剂组。同时,糖化血红蛋白达标(<7.0%)比例在治疗的第9周(60.60%vs 28.10%,P=0.008)、第20周(51.50%vs 25.00%,P=0.028)和第48周(48.50%vs 12.50%,P=0.002),UC-MSC组患者显著高于安慰剂组。在第20周,UC-MSC组在肝超声检查结果上呈现出改善的患者比例高于安慰剂组(45.45%vs 18.75%,P=0.021)。高胰岛素正葡萄糖钳夹实验结果显示,UC-MSC组在第9周和第48周的葡萄糖输注率较基线有所提高,并在第48周显著高于安慰剂组[(4.77±1.70)mg/(min·kg)vs(3.57±1.76)mg/(min·kg),P=0.007]。UC-MSC组在治疗过程中三酰甘油和γ-谷氨酰转移酶水平持续优于基线水平,总胆固醇在第9周和第48周均显著低于基线,丙氨酸转移酶在第20周显著降低,而天冬氨酸转移酶水平在各时间点均无显著变化。结论UC-MSC治疗可在一定程度上改善T2DM合并NAFLD患者的血糖控制、胰岛素敏感性、脂肪肝表现及脂质代谢状况。

脂肪间充质干细胞外泌体调控心脏成纤维细胞自噬和NLRP3炎症小体平衡抑制心肌梗死后不良心室重塑

[目的]探讨脂肪间充质干细胞(ADMSC)外泌体(Exo)对心肌梗死(MI)后不良心室重塑的抑制作用和机制。[方法]观察心脏成纤维细胞经过氧化氢(H_(2)O_(2))处理后自噬和炎症表型的改变。MI大鼠经尾静脉注射等体积的生理盐水、ADMSC外泌体(MSC-Exo)、成纤维细胞外泌体(MEF-Exo),观察心脏成纤维细胞自噬相关16样蛋白1(ATG16L1)、自噬相关蛋白7(ATG7)和NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体的表达,炎症反应,心肌纤维化程度以及心功能。[结果]心脏成纤维细胞经H_(2)O_(2)处理后,自噬相关蛋白ATG16L1和ATG7表达显著降低(P<0.001),NLRP3表达显著升高(P<0.001),促炎细胞因子白细胞介素1β(IL-1β)和IL-18水平显著增加(P<0.001)。MI大鼠经MSC-Exo干预后,自噬相关蛋白ATG16L1和ATG7表达显著上调(P<0.001),NLRP3表达显著下调(P<0.001),血清IL-1β和IL-18水平显著降低(P<0.001),纤维化相关蛋白胶原蛋白Ⅰ和Ⅲ显著减少(P<0.001),心肌纤维化程度显著减轻(P<0.001),心功能明显改善(P<0.001)。[结论]脂肪MSC-Exo通过调控心脏成纤维细胞自噬和NLRP3炎症小体的平衡,发挥抑制MI后不良心室重塑的作用。

血管紧张素Ⅱ对大鼠骨髓间充质干细胞棕色脂肪变的抑制作用

背景:骨髓间充质干细胞是脂肪细胞的来源之一,且表达所有肾素血管紧张素系统成分,但血清血管紧张素Ⅱ对骨髓间充质干细胞向棕色脂肪组织分化的影响尚不清楚。目的:观察血管紧张素Ⅱ对骨髓间充质干细胞向棕色脂肪细胞分化的影响,并探究血管紧张素1a型受体敲除对血管紧张素Ⅱ影响骨髓间充质干细胞向棕色脂肪细胞分化的作用及可能机制。方法:分离培养野生型SD大鼠及血管紧张素1a型受体敲除SD大鼠的骨髓间充质干细胞,将其培养至第3代,随机分为4组:野生组,基因敲除组,野生+血管紧张素Ⅱ组,基因敲除+血管紧张素Ⅱ组,在棕色脂肪诱导分化培养基中诱导分化14 d,后2组在每次更换分化培养基的同时加入100 nmol/L血管紧张素Ⅱ进行干预。采用Western blot、qRT-PCR、免疫荧光等方法检测棕色脂肪诱导分化、脂肪分解、β氧化和线粒体生物发生等相关标记物的表达。结果与结论:血管紧张素Ⅱ可抑制骨髓间充质干细胞向棕色脂肪细胞分化,敲除血管紧张素1a型受体基因能够通过促进脂肪分解、增强脂肪酸β氧化、促进线粒体生物发生、增强线粒体功能来改善血管紧张素Ⅱ对骨髓间充质干细胞向棕色脂肪细胞分化的抑制作用。这些发现为肥胖治疗提供了新的研究方向和潜在治疗靶点,揭示了肾素血管紧张素系统在脂肪代谢中的重要作用及其作为治疗目标的潜力。

脂肪间充质干细胞经超声刺激后分泌的细胞外囊泡对脂肪间充质干细胞生物学特性的影响

目的通过超声刺激脂肪间充质干细胞后,收集其分泌的细胞外囊泡,与正常脂肪间充质干细胞分泌的细胞外囊泡(Extracellular vesicles,EVs)进行比较,探究经超声刺激后分泌的细胞外囊泡对脂肪间充质干细胞生物学特性(包括细胞增殖、细胞迁移和成脂分化能力)的影响。方法首先,通过低强度超声处理部分脂肪间充质干细胞,收集细胞培养上清并采用超滤法提取细胞外囊泡(U-EVs),部分间充质干细胞正常培养,并收集其细胞外囊泡(N-EVs)。在不同浓度细胞外囊泡处理下对脂肪间充质干细胞进行CCK-8实验检测细胞活力,选取提升细胞活力的最佳浓度,在这一浓度下采用划痕实验检测细胞迁移,EdU法检测细胞增殖,并使用成脂诱导培养基诱导并比较脂肪间充质干细胞成脂分化能力。结果超声刺激后产生的细胞外囊泡符合国际外囊泡协会的鉴定标准,对脂肪间充质干细胞作用的最适浓度约为150μg/mL。在这一浓度下,U-EVs的细胞增殖率(19.2%±1.8%)显著高于N-EVs(11.9%±3.4%),并且U-EVs组的油红O染色面积是对照组的(2.78±0.23)倍,显著高于N-EVs组的(2.11±0.18)倍,但N-EVs组(16.3%±2.0%)和U-EVs组(21.5%±2.3%)的细胞迁移率没有显著差异。结论经超声刺激的脂肪间充质干细胞分泌的细胞外囊泡显著促进脂肪间充质干细胞的活力,提高细胞增殖、迁移和成脂分化的能力。

脂肪间充质干细胞外泌体源非编码RNA在创面愈合中的作用

外泌体(exosomes,Exos)是脂肪间充质干细胞(adipose-derived mesenchymal stem cells,ADSCs)主动分泌的纳米大小的膜性囊泡,通过自身含有的生物活性分子如长链非编码RNA(lncRNA)、微小RNA(miRNA)和环状RNA(circRNA)等非编码RNA(ncRNA)进入相应的靶细胞,参与细胞间通讯。脂肪间充质干细胞外泌体源非编码RNA(ADSC-Exo-ncRNA)可调控机体免疫和炎症反应、血管生成,加速皮肤细胞增殖和上皮化,调节胶原重塑,从而增强创面修复能力。因此,ADSC-ExoncRNA在创面修复过程中发挥重要作用,有望成为创面修复治疗的新策略。本文对近年来ADSCExo-ncRNA在创面愈合中的作用及其应用前景进行综述。

大鼠脂肪间充质干细胞及其外泌体的蛋白组学对比分析

背景:从蛋白组学方面分析脂肪间充质干细胞及其来源外泌体促进组织修复的研究较多,但缺少二者之间的蛋白组学对比分析。目的:对脂肪间充质干细胞及其外泌体进行蛋白组学分析。方法:分离培养大鼠脂肪间充质干细胞,从细胞上清液中提取外泌体并进行鉴定;运用DIA蛋白组学分析大鼠脂肪间充质干细胞及其外泌体差异表达蛋白,对差异表达蛋白进行GO和KEGG分析。结果与结论:①脂肪间充质干细胞以长梭形为主,类似成纤维样;②经BCA法测定外泌体悬液的蛋白质量浓度为7.66 mg/mL;③外泌体呈典型的茶杯型,可见双层膜的囊泡结构,中央为低电子密度成分,外泌体粒径分布峰值为112.2 nm,浓度为7.5×10^(11)粒子/mL,平均直径在70-140 nm之间;④外泌体有表面标记蛋白CD9、TSG101高表达;⑤GO分析脂肪间充质干细胞及其外泌体的差异表达蛋白主要集中在细胞外基质和突触等位置,与离子结合和核糖体的结合能力相关,在细胞黏附和翻译过程中最为显著;⑥KEGG通路分析结果显示,差异表达蛋白主要参与细胞外基质受体交互、核糖体和细胞因子受体相互作用等,并且与胆固醇和甲状腺等多种代谢性疾病有关。

脂肪间充质干细胞在纤维化疾病治疗中的作用

纤维化疾病由于其广泛性和复杂性带来了重大临床挑战,探究纤维化的发生机制并寻求更有效的治疗方法势在必行。脂肪间充质干细胞(adipose⁃derived stem cell,ADSC)是适用于再生医学的理想干细胞,可作为许多疾病的替代治疗方案。近年来研究表明,ADSC有显著的抗纤维化潜力。本文就ADSC抗组织纤维化过程中涉及的上皮⁃间充质转变、成纤维细胞活化、抗炎及免疫调节等潜在干预靶点进行综述,旨在为防治纤维化提供新思路。

抑制Hmga2促进小鼠脂肪间充质干细胞成骨分化并加速骨缺损修复

目的探讨高迁移率族蛋白A2(HMGA2)在脂肪间充质干细胞(ADSCs)成骨分化进程中的作用及其在骨缺损修复中的应用。方法通过GEO数据库和Rstudio软件,挖掘出在ADSCs“成脂-成骨”分化平衡中的关键节点因子HMGA2,并通过在线蛋白互作网络分析工具String和绘图软件Cytoscape,绘制HMGA2在成骨分化中的互作关系网络,预测其下游作用靶点。设计Hmga2 siRNA并转染小鼠原代脂肪间充质干细胞(mADSCs),诱导其体外成骨分化,在不同时间点(Day 3,Day 7,Day 14)收集样本,通过碱性磷酸酶染色和茜素红染色评估成骨分化能力,并通过RT-qPCR和Western blotting检测成骨特异性标志物Runt相关转录因子2(RUNX2)、骨桥蛋白(OPN)和骨钙素(OCN)的表达。将敲低Hmga2的mADSCs移植至小鼠不可自愈合颅骨缺损处,术后6周通过μCT扫描、骨组织学染色检测成骨标志物,评价骨缺损修复效果。结果GEO数据库分析结果显示HMGA2在ADSCs成脂分化进程中表达上调。蛋白互作网络分析提示在ADSCs成骨分化中,HMGA2的潜在作用靶点包括SMAD7、CDH1、CDH2、SNAI1、SMAD9、IGF2BP3、ALDH1A1。抑制Hmga2后,mADSCs中成骨分化相关标志物RUNX2、OPN和OCN的表达显著上调,且碱性磷酸酶的表达和钙结节的形成增加(P<0.05)。在小鼠颅骨缺损模型中,敲低Hmga2促进了骨缺损部位的新骨形成(P<0.05)。结论HMGA2是调控ADSCs成骨分化的重要因子,抑制Hmga2能显著促进ADSCs成骨分化,并加速体内骨缺损的修复。

补肾活血方促进脂肪间充质干细胞类髓核分化的作用机制

背景:干细胞移植是防治椎间盘退变的新思路,但移植后的干细胞如何顺利存活、增殖、分化,并恢复髓核细胞功能,是目前亟需克服的重点和难点。目的:探讨补肾活血方对脂肪间充质干细胞存活、增殖、类髓核分化的影响。方法:采用Transwell小室构建人脂肪间充质干细胞和人退变髓核细胞共培养模型。实验分为对照组、模型组、含药血清组、无药血清组,除对照组外,其余各组均用50μmol/L叔丁基过氧化氢干预24 h,然后含药血清组和无药血清组分别予以含体积分数20%补肾活血方含药血清或无药血清的DMEM低糖完全培养液干预48 h,取下层脂肪间充质干细胞,甲苯胺蓝染色法观察蛋白聚糖合成水平,Real-Time PCR法检测Ⅱ型胶原、蛋白聚糖、SOX9的mRNA表达,Western blot法检测SOX9的蛋白表达,乳酸脱氢酶法检测细胞毒性,流式细胞术检测细胞活性氧水平,β-半乳糖苷酶染色检测细胞衰老情况。结果与结论:①与对照组相比,模型组坏死脱落细胞比例增加,甲苯胺蓝染色变浅,Ⅱ型胶原、蛋白聚糖、SOX9 mRNA和SOX9蛋白表达水平下降(P<0.05);与模型组相比,补肾活血方含药血清可显著减轻细胞损伤并促进Ⅱ型胶原、蛋白聚糖、SOX9 mRNA和SOX9蛋白表达(P<0.05),但无药血清组改善不明显(P>0.05);②与对照组相比,模型组细胞毒性、活性氧水平、细胞衰老水平显著增加;与模型组相比,补肾活血方干预后共培养体系微环境得到明显改善(P<0.05),无药血清对共培养体系微环境改善作用不明显(P>0.05);③结果表明,补肾活血方可以促进脂肪间充质干细胞存活、增殖、类髓核分化。