脐血来源间充质干细胞的分化潜能

背景:脐血源间充质干细胞是来源于发育早期中胚层的一类多能干细胞,因其具有多向分化潜能的特点而日益受到关注。目的:综述脐血来源间充质干细胞的诱导分化潜能。方法:应用计算机检索Pubmed数据库中1999年1月至2012年12月关于脐血源间充质干细胞分化潜能的文章,在标题和摘要中以"umblical cord blood,mesenchymal stem cells,potential,differentiation"为检索词进行检索。最终选择关于脐血源间充质干细胞分化潜能的52篇文献进行综述。结果与结论:虽然很多实验已经证实人脐血间充质干细胞可以成功向多种细胞系分化,但对其了解程度尚浅。如果能掌握脐血间充质干细胞分化潜能的特点,那么很可能用它来修复许多骨缺损、心肌缺损等。目前研究正处于起步阶段,在分离纯化技术、分化方向的调控、体外扩增、免疫原性等方面尚有待进一步深入研究。

脐血来源间充质干细胞可抑制异体T细胞的反应

目的研究脐血间充质干细胞(HUCB-MSCs)对异体T细胞的抑制作用。方法体外培养HUCB-MSCs,流式细胞术测表面标记;取正常人外周血,免疫磁珠分离CD3+T细胞,将分离的CD3+T与HUCB-MSCs 1∶1混合培养5 d,PHA刺激或不刺激,采用3H-TdR掺入法观察T细胞增殖,ELISA方法检测细胞因子,流式细胞术观察细胞凋亡。结果 HUCB-MSCs呈纺锤样的细胞形态,不表达CD14、CD34、CD45、HLA-DR,而表达CD29、CD44、HLA-ABC。HUCB-MSCs抑制PHA引起的T细胞增殖(5 230±550 vs 10 500±800 counts/min,P<0.001);HUCB-MSCs还能抑制异体T细胞分泌IFN-γ(510±60 vs 1 580±100 pg/mL,P<0.001)和TNF-α(590±20 vs 1 180±30 pg/mL,P<0.001),上调IL-4(16.3±8.2 vs 4.1±1.8 pg/mL,P<0.001)和IL-10(105±5 vs 17±2 pg/mL,P<0.001)分泌;HUCB-MSCs不诱导T细胞的凋亡。结论 HUCB-MSCs能抑制异体T细胞免疫反应。

人脐带间充质干细胞来源外泌体降低脊髓损伤后血脊髓屏障的通透性

背景:研究发现,内皮素参与了脊髓损伤后血脊髓屏障的破坏,干细胞来源外泌体可降低血脊髓屏障的通透性,修复脊髓损伤。目的:观察人脐带间充质干细胞来源外泌体是否可以通过抑制内皮素1表达降低血脊髓屏障的通透性,进而修复脊髓损伤。方法:用超速离心法从人脐带间充质干细胞培养上清液中提取外泌体,透射电子显微镜观察其形态,Western blot检测tsg101、CD63的表达。80只SD大鼠随机分成假手术组、模型组、外泌体组、内皮素1组(n=20),采用改良Allen’s法制备大鼠脊髓损伤模型,内皮素1组用微量注射器直接向损伤部位注射10μL(1μg/mL)内皮素1,术后即刻及1,2 d,分别给予假手术组、模型组尾静脉注射200μL PBS,外泌体组、内皮素1组尾静脉注射200μL外泌体(200μg/mL)。脊髓损伤后第1,3,7,14,21天进行后肢运功功能评分;损伤后第7天通过伊文思蓝染色观察血脊髓屏障通透性,Western blot检测脊髓组织中紧密连接蛋白ZO-1、β-Catenin、Occludin和内皮素1的表达。结果与结论:①外泌体组BBB评分在损伤后3-21 d显著高于模型组(P<0.05),苏木精-伊红染色显示外泌体组脊髓损伤较模型组明显减轻;内皮素1组BBB评分较外泌体组显著降低(P<0.05),内皮素1组脊髓损伤较外泌体组加重;②模型组内皮素1表达量较假手术组显著增加(P<0.05),外泌体组内皮素1表达量较模型组显著降低(P<0.05);③与模型组比较,外泌体组血脊髓屏障伊文思蓝渗出量显著减少(P<0.05),紧密连接蛋白β-Catenin、Occludin、ZO-1的表达增加(P<0.05);与外泌体组比较,内皮素1组伊文思蓝渗出量显著增加(P<0.05),上述紧密连接蛋白表达量显著减少(P<0.05);④结果表明,人脐带间充质细胞来源外泌体通过下调内皮素1表达来保护血脊髓屏障的通透性,起到了修复脊髓损伤的作用。

脐血间充质干细胞来源外泌体治疗糖尿病足的研究进展

糖尿病足溃疡(DFU)是糖尿病最严重的慢性并发症之一,主要由外周血管闭塞引起,并伴有不同程度的感染。糖尿病足溃疡的治疗在临床医学中极具挑战性,它带来了坏疽、截肢甚至死亡风险。人脐血间充质干细胞来源的外泌体(HUMSCs-Exos)具有组织修复和再生的潜力,在支持或加速伤口愈合过程中的潜在用途已引起越来越多的关注。现对人脐血间充质干细胞来源的外泌体的生物学特性和功能、在糖尿病足溃疡创面愈合中的作用机制及给药方式进行综述,旨在为糖尿病足溃疡的治疗提供新思路。

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。

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。

脐带血间充质干细胞对角膜新生血管形成的抑制作用

目的:研究球结膜下注射人脐带血来源的间充质干细胞悬液治疗角膜碱烧伤新生血管的有效性。方法:本研究将30只新西兰家兔制备右眼碱烧伤模型,随机分实验组和对照组各15只(15眼)。实验组球结膜下注射脐带血来源间充质干细胞悬液,对照组不给予球结膜下治疗。采用裂隙灯生物显微镜观察并拍照记录注射后第5天,14天角膜新生血管情况,计算角膜新生血管面积。取两组角膜进行HE染色,观察角膜上皮愈合情况。结果:实验结果显示,第5天实验组和对照组之间的角膜新生血管面积差异没有显著性统计意义(P > 0.05),但第14天实验组的新生血管面积显著小于对照组(P < 0.05)。结论:本研究结果证明,球结膜下注射人脐带血间充质干细胞可抑制角膜新生血管并促进碱烧伤角膜上皮的修复。

补肾活血解毒方联合脐带间充质干细胞移植对急性肝衰竭大鼠的治疗作用

目的:观察补肾活血解毒方联合大鼠脐带间充质干细胞(rUCMSCs)移植对急性肝衰竭(ALF)大鼠的治疗作用。方法:采用两步消化法提取rUCMSCs。使用D-氨基半乳糖/脂多糖(D-gal/LPS)构建ALF大鼠模型,24 h后将存活的40只模型大鼠随机分成中药联合移植组、移植对照组、中药对照组及空白对照组。中药联合移植组和移植对照组予以2×10^(6)个rUCMSCs尾静脉注射,余下两组予以等体积无菌PBS溶液尾静脉注射;中药联合移植组和中药对照组予以补肾活血解毒方灌胃(每次10 mL/kg),其余两组予以等量生理盐水灌胃,每日观察各组大鼠一般情况。治疗后第7天,计算各组大鼠7天生存率,并检测其血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)和总胆红素(TBIL)水平,然后通过苏木-伊红(HE)染色观察其肝、肺组织病理学改变。结果:造模后,模型大鼠生存状态逐渐下降,肝功能明显异常。经治疗后,中药联合移植组、移植对照组、中药对照组、空白对照组生存率分别为70%、50%、40%、20%,中药联合移植组生存率显著高于空白对照组(P﹤0.05);中药联合移植组大鼠血清TBIL、ALT、AST水平显著下降,与移植对照组、中药对照组、空白对照组相比,差异有统计学意义(P﹤0.05);病理检测显示中药联合移植组大鼠肝脏组织明显修复,肝小叶结构完整,炎性细胞浸润明显减少,且未见肺栓塞、肺纤维化等不良反应。结论:补肾活血解毒方联合rUCMCSs移植治疗可明显缓解ALF大鼠肝脏炎症反应,改善肝功能,促进肝再生,提高ALF大鼠的存活率,且治疗效果优于二者单独应用,补肾活血解毒方与rUCMCSs联合应用对ALF的治疗具有协同作用。

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。

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。

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。

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。

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。

补肾活血方促进骨髓间充质干细胞的成骨及其防治大鼠骨质疏松症机制研究

目的 研究表明微核糖核酸(microRNA,MiRNA)和Kruppel样因子10(Kruppel-like factor10, KLF10)调控骨质疏松症的进程。研究旨在探讨miR-26b/KLF10信号调控骨髓间充质干细胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells, BMSCs)分化的机制。方法 流失鉴定分离的大鼠BMSCs,不同剂量的补肾活血方处理BMSCs,检测其^([1-2])增殖能力,碱性磷酸酶活性和茜素红染色检测BMSCs的成骨分化潜能。qPCR检测不同剂量的补肾活血方处理BMSCs后,miR-26b和KLF10的表达水平。mirtarBase数据库检测KLF10 mRNA的3’非翻译区(untranslated regions, 3'UTR)上是否有miR-26b的结合位点,双荧光素酶报告实验检测miR-26b对KLF10启动子活性的影响。qPCR检测miR-26b/KLF10信号对BMSCs增殖和成骨分化标志物的表达的影响。Western blot检查Wnt/β-catenin信号是否被激活。结果 流式分析显示分离的原代细胞大部分是BMSCs。补肾活血方显著促进骨髓间充质干细胞的增殖,补肾活血方显著提高了BMSCs中碱性磷酸酶的水平和成骨分化的潜能。补肾活血方促进BMSCs中miR-26b和KLF10的表达。在KLF10 mRNA的3’UTR上有miR-26b的结合位点。在BMSCs中,miR-26b抑制KLF10的3’UTR荧光素酶活性。此外,miR-26b也抑制了KLF10的表达水平。CCK8(Cell Counting Kit-8)显示KLF10促进BMSCs增殖,qPCR显示miR-26b显著抑制成骨分化标志物的表达。而KLF10能够逆转miR-26b的抑制效应,提示miR-26b/KLF10信号介导了补肾活血方在BMSCs增殖和成骨分化中的效应,且补肾活血方通过激活Wnt/β-Catenin信号通路促进成骨。结论 补肾活血方促进BMSCs的成骨由miR-26b/KLF10/Wnt/β-Catenin信号轴调控。

复方补肾活血颗粒含药血清经β-catenin/TRIB3调控人骨髓间充质干细胞成骨成脂分化

目的探讨复方补肾活血颗粒(Compound Kidney-invigorating Granule,CKG)含药血清基于β-catenin/tribbles假激酶3(tribbles pseudokinas 3,TRIB3)调控人骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨成脂分化的作用机制。方法纯化原代BMSCs;BMSCs转染β-catenin-siRNA,成骨诱导后,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色、茜素红染色观察BMSCs成骨分化情况,qPCR法、Western blot法分别检测β-catenin、TRIB3、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)、Runt相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,RUNX2)、ALP mRNA及蛋白表达水平;Western blot法检测CKG对BMSCs中β-catenin及TRIB3蛋白表达水平的影响;BMSCs转染β-catenin-siRNA,CKG含药血清培养后,ALP染色、茜素红染色及油红O染色观察BMSCs成骨成脂分化情况,qPCR法、Western blot法分别检测β-catenin、TRIB3、OPN、RUNX2、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptorγ,PPARγ)、adiponectin mRNA及蛋白表达水平。结果BMSCs转染β-catenin-siRNA后,ALP活力金氏单位值显著降低(P<0.05),矿化结节生成减少,TRIB3、OPN、RUNX2、ALP mRNA及蛋白表达水平降低(P<0.05);CKG能促进BMSCs中β-catenin、TRIB3蛋白的表达(P<0.05)。BMSCs转染β-catenin-siRNA并用CKG含药血清干预后,5%含药血清+siRNA组细胞中钙钴染色结块与红色钙化结节数量多于0%含药血清组,低于5%含药血清组;5%含药血清+siRNA组细胞中脂肪粒数量多于5%含药血清组,低于0%含药血清组;5%含药血清+siRNA组TRIB3、OPN、RUNX2 mRNA和蛋白表达水平,ALP活力金氏单位值显著高于0%含药血清组(P<0.05),低于5%含药血清组和5%含药血清+阴性对照组(P<0.05);5%含药血清+siRNA组中PPARγ、adiponectin mRNA和蛋白表达水平低于0%含药血清组(P<0.05),高于5%含药血清组和5%含药血清+阴性对照组(P<0.05)。结论内源性敲低β-catenin抑制BMSCs的成骨分化能力,降低TRIB3的表达;CKG含药血清促进BMSCs中β-catenin与TRIB3的表达;CKG含药血清可以调控BMSCs成骨成脂分化,其作用机制可能与β-catenin/TRIB3通路相关。

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。

电针联合人脐带间充质干细胞移植对缺血性脑损伤大鼠血脑屏障及腺苷A2A受体、GSK-3β/β-catenin表达的影响

【目的】观察电针百会、风府、双侧肾俞穴联合人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)移植对缺血性脑损伤大鼠的脑保护作用及机制。【方法】将40只SD大鼠随机分为正常组、模型组、移植组、联合组,每组10只。除正常组,其他各组大鼠建立脑缺血再灌注损伤模型。在造模结束24 h后,移植组大鼠给予0.5 m L 2×10^(6)个hUC-MSCs细胞悬液一次性尾静脉植入,联合组在移植组治疗基础上,给予电针百会穴、风府穴、双侧肾俞穴,每次30 min,每日1次,连续针刺3周。治疗结束后,苏木素-伊红(HE)染色法观察海马组织病理形态,脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记(TUNEL)法观察脑组织细胞凋亡情况,免疫荧光法检测脑组织腺苷A2A受体(ADORA2A)表达,免疫组织化学法检测脑组织糖原合酶激酶3β(GSK-3β)、β-连环蛋白(β-catenin)表达,Western Blot法检测脑组织跨膜蛋白闭锁蛋白(Occludin)、胞质附着蛋白(ZO-1)表达。【结果】与正常组比较,模型组脑组织细胞凋亡率升高,脑组织ADORA2A阳性表达率及GSK-3β蛋白表达水平升高,Occludin、ZO-1、β-catenin蛋白表达水平降低(P<0.05),HE染色结果显示,模型组海马组织结构明显异常;与模型组比较,移植组和联合组大鼠脑组织细胞凋亡率降低,脑组织ADORA2A阳性表达率及GSK-3β蛋白表达水平降低,Occludin、ZO-1、β-catenin蛋白表达水平升高(P<0.05),海马组织病理程度明显减轻;与移植组比较,联合组脑组织细胞凋亡率降低,脑组织ADORA2A阳性表达率及GSK-3β蛋白表达水平降低,Occludin、ZO-1、β-catenin蛋白表达水平升高(P<0.05)。【结论】电针百会、风府、双侧肾俞穴联合hUC-MSCs可改善缺血性脑损伤大鼠血脑屏障,抑制脑组织ADORA2A、GSK-3β表达,提高β-catenin表达,抑制脑组织细胞凋亡,起到脑保护作用,且作用效果优于单纯hUC-MSCs移植。