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。

人脐带间充质干细胞来源外泌体驱动中性粒细胞向N2促血管生成表型转换的研究

背景人脐带间充质干细胞来源外泌体(human umbilical cord mesenchymal stem cell-derived exosomes,HucMSCExo)已成为再生医学领域中一种应用前景广阔的治疗手段,但人们对其作用的确切机制仍知之甚少。目的探索HucMSCExo能否驱动中性粒细胞向N2促血管生成亚型转换。方法采用超速离心法分离提纯HucMSC-Exo,通过透射电镜、粒径分析和Western blot对提取的外泌体进行鉴定。成功分离HucMSC-Exo后与中性粒细胞共培养,利用qRT-PCR检测中性粒细胞的表型相关分子表达情况。将接受HucMSC-Exo刺激的中性粒细胞与血管内皮细胞进行细胞共培养,通过CCK-8实验、Edu实验、划痕实验和Transwell实验观察中性粒细胞对血管内皮细胞的增殖、迁移和侵袭能力的影响,采用qRT-PCR分析中性粒细胞在接受HucMSC-Exo刺激后,血管生成相关基因的表达变化。结果提取物在透射电镜下显示为类圆形膜状结构,直径约100 nm,能够表达外泌体标记物CD9和Alix,表明提取物为HucMSC-Exo。与PBS处理组相比,HucMSC-Exo处理中性粒细胞后,qRT-PCR发现与N2表型相关的标志物Arg1、CD163和CD206的表达增多(P<0.05)。将HucMSCExo刺激的中性粒细胞与血管内皮细胞进行细胞共培养处理后,通过CCK-8实验、Edu实验、划痕实验和Transwell实验观察到血管内皮细胞的增殖、迁移和侵袭能力均增强(P<0.05)。与PBS处理组相比,中性粒细胞在接受HucMSC-Exo刺激后,促血管生成因子BV8、VEGFα表达升高(P<0.05)。结论HucMSC-Exo可使中性粒细胞向N2表型转换,这种N2型中性粒细胞可促进血管内皮细胞增殖、迁移和侵袭。

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。

人脐带间充质干细胞来源的外泌体调控血管内皮生长因子对小鼠胫骨骨折的修复作用研究

目的探讨人脐带间充质干细胞(huc-MSC)来源外泌体(Exo)对小鼠胫骨骨折的修复作用及可能机制。方法于2018年12月至2022年1月,体外分离、培养hucMSCs,超速离心法收集Exo并鉴定。24只8周龄雄性C57BL/6J小鼠行胫骨骨折,并采用随机数字表法分为模型对照组、磷酸缓冲盐溶液(PBS)对照组及huc-MSC-Exo组,每组各8只,其中huc-MSC-Exo组小鼠骨髓腔内注射huc-MSC-Exo(100μg溶解于100μL PBS),PBS对照组小鼠注射等量PBS,模型对照组小鼠不进行处理。21 d后,X线观察骨折愈合情况;双能X线检测骨矿物质密度(BMD);苏木精-伊红(HE)染色观察胫骨组织学变化;免疫组织化学染色检测骨折区骨组织中血管内皮生长因子A(VEGFA)阳性表达情况;蛋白质印迹法检测骨折区骨组织中VEGFA、Runt相关转录因子2(RUNX2)、骨形成蛋白2(BMP-2)和骨桥蛋白(OPN)蛋白表达水平。结果经鉴定,成功提取huc-MSC-Exo;模型对照组和PBS对照组小鼠胫骨骨折断端明显、骨膜增厚,骨折带的两侧可见大量未分化的间充质细胞及部分软骨细胞,骨痂的软骨内骨区域软骨细胞形态肥大,而huc-MSC-Exo组小鼠胫骨骨折区愈合明显,外侧骨皮质连续性良好,部分软骨细胞已被吸收,膜内成骨区域出现骨痂;另与模型对照组(VEGFA 0.23±0.02)比较,PBS对照组(VEGFA 0.24±0.02)无明显变化(P>0.05),huc-MSC-Exo组小鼠胫骨骨折断端恢复良好,骨折线基本消失,同时骨折愈合评分、BMD、VEGFA IRS评分、VEGFA(0.48±0.04)、RUNX2、BMP-2和OPN蛋白相对表达水平均升高(P<0.05)。结论huc-MSC-Exo可加快小鼠胫骨骨折修复,其作用机制可能与提高VEGFA表达水平,促进血管生成有关。

Has_circ_0008717在羊膜间充质干细胞上清促血管生成中的作用研究

目的:探究has_circ_0008717在人羊膜间充质干细胞上清(hAMSC-CM)促进人脐静脉内皮细胞(HUVECs)血管生成过程中的作用。方法:通过划痕实验、Transwell实验及成管实验检测hAMSC-CM对HUVECs迁移及成管能力的影响,实时荧光定量RT-PCR筛选上调的circRNA(has_circ_0008717);小干扰RNA(siRNA)下调HUVECs内has_circ_0008717水平后,实时荧光定量RT-PCR检测血管内皮生长因子A(VEGFA)表达水平变化,划痕实验、Transwell实验及成管实验观察其对hAMSC-CM促进HUVECs迁移及成管的影响。结果:hAMSC-CM可明显促进HUVECs迁移及成管能力(P<0.05),HUVECs中has_circ_0008717升高最为明显(P<0.05),而敲低has_circ_0008717可明显抑制hAMSC-CM促进HUVECs迁移、成管和VEGFA的表达(P<0.05)。结论:hAMSC-CM可通过has_circ_0008717增强HUVECs的成管能力。

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。

不同静电纺丝膜上骨髓间充质干细胞的黏附、增殖与成血管平滑肌分化

背景:临床上迫切需要小口径人工血管来治疗冠状动脉和外周动脉疾病,目前,血管组织工程已成为制备小口径人工血管的主要方法,选择合适的生物材料和细胞来源是小口径组织工程血管构建成功的关键因素。目的:观察4种静电纺丝膜材料对骨髓间充质干细胞增殖、黏附及分化为血管平滑肌细胞的影响。方法:分离提取SD大鼠骨髓间充质干细胞。将骨髓间充质干细胞分别接种于聚己内酯(PCL)、聚己内酯-透明质酸(PCL-HA)、聚己内酯-丝素蛋白(PCL-SF)、聚己内酯-明胶(PCL-GEL)静电纺丝膜材料上,培养1,3,7 d后,扫描电镜下观察材料上的细胞排布,鬼笔环肽染色观察材料上的细胞增殖与黏附,qRT-PCR检测材料上细胞分泌的CD90、Meflin、转化生长因子βmRNA表达;向血管平滑肌细胞诱导分化7 d后,qRT-PCR检测材料上细胞ɑ-平滑肌肌动蛋白mRNA表达。结果与结论:①扫描电镜下可见骨髓间充质干细胞在4种静电纺丝膜上均沿着静电纺丝膜的纤维走向排列;②鬼笔环肽染色显示,骨髓间充质干细胞在4种静电纺丝膜上分布规律,均沿着纤维走向呈现平行分布,并且PCL-HA、PCL-SF、PCL-GEL静电纺丝膜较PCL静电纺丝膜更有利于骨髓间充质干细胞的增殖、黏附,PCL-SF静电纺丝膜相较于PCL-HA、PCL-GEL静电纺丝膜更有利于骨髓间充质干细胞的增殖、黏附;③qRT-PCR检测显示,4种静电纺丝膜材料均可维持骨髓间充质干细胞CD90和Meflin的mRNA表达,组间比较差异无显著性意义(P>0.05);PCL-HA、PCL-SF、PCL-GEL组培养1,7 d的转化生长因子βmRNA表达高于PCL组(P<0.05),PCL-SF组培养3,7 d的转化生长因子βmRNA表达高于其他3组(P<0.05),PCL-HA组培养7 d的转化生长因子βmRNA表达高于PCL-GEL组(P<0.05);④qRT-PCR检测显示,PCL-SF组ɑ-平滑肌肌动蛋白mRNA表达高于其他3组(P<0.05),PCL-HA组ɑ-平滑肌肌动蛋白mRNA表达高于PCL组(P<0.05);⑤结果表明:相较于PCL、PCL-HA、PCL-GEL静电纺丝膜,PCL-SF静电纺丝膜与骨髓间充质干细胞结合更适合制备小口径组织工程血管。

人脐带间充质干细胞运载呼肠孤病毒对人慢性髓系白血病K562细胞溶瘤作用的研究

目的:探讨人脐带间充质干细胞(hUMSCs)运载3型呼肠孤病毒(Reo3)对人慢性髓系白血病K562细胞的溶瘤效应。方法:流式细胞术检测hUMSCs和K562细胞表面Reo3易感受体——连接黏附分子A(JAM-A)表达情况,电镜观察Reo3感染hUMSCs 72 h后胞内病毒包涵体分布。将不同(0、1、2和3)感染复数(MOI)的Reo3感染hUMSCs 24、48、72、96和120 h后利用CCK-8法筛选最适MOI。选择最适滴度的Reo3感染hUMSCs 24、48、72、96和120 h后收集上清液,利用小鼠成纤维细胞系L929结合半数组织培养感染剂量(TCID50)法测定各组上清液中Reo3病毒滴度以确定最适感染时间。将K562细胞分为对照组、hUMSCs组、Reo3组和hUMSCs-Reo3组,hUMSCs组和hUMSCs-Reo3组设置hUMSCs与K562细胞作用的低、中、高比例(5∶1、10∶1和20∶1)。CCK-8法分析hUMSCs-Reo3与K562细胞共培养24、48、72 h后K562细胞活力的变化。流式细胞术评估细胞凋亡。利用L929细胞确定抗Reo3单克隆抗体的半数效应浓度(EC50);验证在体外抗体存在条件下hUMSCs-Reo3对K562细胞溶瘤作用的变化。Western blot检测运载体作用于K562细胞后胞内Bcl-2、Bax、survivin和cleaved caspase-3蛋白水平。构建K562细胞的BALB/c裸鼠皮下荷瘤模型(每组6只),分析hUMSCs-Reo3在体内对K562细胞的抑瘤效果。结果:hUMSCs和K562细胞表面JAM-A分子表达量分别为11.0%和99.0%。电镜显示Reo3感染hUMSCs 72 h后胞内出现大量病毒包涵体。在120 h范围内,与未感染组相比,MOI=1的Reo3对hUMSCs活力无显著影响,故最佳MOI为1;TCID50结果显示,MOI=1的Reo3感染hUMSCs 48 h后细胞裂解液中病毒滴度最高,故最适感染时间为48 h。hUMSCs-Reo3作用24、48和72 h后K562细胞活力呈现剂量与时间依赖性抑制。抗Reo3单克隆抗体的EC50为1∶34;在体外不同浓度(1∶34、1∶300和1∶600)抗体存在条件下,hUMSCs仍能运载Reo3抑制K562细胞活力并诱导凋亡发生。与对照组相比,hUMSCs-Reo3作用48 h后K562细胞中Bcl-2和survivin表达水平显著下调(P<0.05),Bax和cleaved caspase-3表达水平显著上调(P<0.05或P<0.01)。在BALB/c裸鼠荷瘤模型中,荷瘤体积测定、肿瘤组织和主要脏器病理学分析及小动物活体成像仪检测组织蛋白酶B/L活性结果表明,运载体在体内对K562细胞具有溶瘤效应而对正常组织无不良影响。结论:hUMSCs可有效运载Reo3,该运载体系在体内、外实验中能够释放足量Reo3抑制K562细胞恶性增殖并促进细胞凋亡,从而发挥溶瘤效应。

月经血源性间充质干细胞来源外泌体对SD大鼠皮肤创面愈合的促进作用及其机制

目的观察月经血源性间充质干细胞(MenSCs)中分离的外泌体(MenSC-Exos)对SD大鼠皮肤创面愈合的促进作用,并探讨其机制。方法分离培养健康成年女性志愿者的MenSCs,提取MenSC-Exos;将SD大鼠随机分为实验组和对照组,制作背部皮肤机械创面,分别给予MenSC-Exos或PBS治疗;观察创面愈合情况并计算创面愈合率,采用HE染色观察创面炎症细胞浸润情况,免疫荧光法检测M1、M2型巨噬细胞,采用免疫组化法检测创面组织中的白细胞介素(IL)-6、IL-10、新生血管、Ⅰ型胶原蛋白、Ⅲ型胶原蛋白,采用Masson染色检测创面胶原蛋白含量及成熟度。培养成纤维细胞并分成外泌体组和PBS组,分别加入MenSC-Exos或PBS,采用CCK-8法检测细胞增殖能力,划痕实验检测细胞迁移能力。结果实验组术后第7、14天创面愈合率、Ⅲ型胶原蛋白沉积率和胶原蛋白含量高于对照组,Ⅰ型胶原蛋白沉积率低于对照组(P均<0.05)。实验组术后第7天创面炎症细胞数量和M1/M2低于对照组,M2型巨噬细胞数量高于对照组(P均<0.05);与对照组相比,实验组术后第3、7天创面IL-6表达降低,IL-10表达及血管内皮细胞表达升高(P均<0.05)。外泌体组培养1~5 d细胞增殖能力均高于PBS组,外泌体组培养24 h细胞迁移率高于PBS组(P均<0.05)。结论MenSC-Exos能够促进大鼠皮肤创面愈合,机制可能与调节炎症反应、促进血管生成和成纤维细胞增殖、调节胶原重塑有关。

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。

温肾通络止痛方对小鼠H型骨微血管内皮细胞/骨髓间充质干细胞共培养体系的影响

背景:骨骼依赖血管与骨细胞之间的密切连接来维持完整性,骨骼处在生理低氧环境中,因此在低氧环境下研究血管生成与骨生成具有重要意义。目的:探究在低氧环境下温肾通络止痛方对H型骨微血管内皮细胞/骨髓间充质干细胞共培养体系的影响及相关机制。方法:运用酶消化法及流式分选技术,分选小鼠H型血管特异型骨微血管内皮细胞;应用骨髓贴壁法分离获取小鼠骨髓间充质干细胞;采用Transwell小室以及缺氧培养工作站建立两种细胞低氧共培养体系,使用50,100μg/m L质量浓度温肾通络止痛方冻干粉进行干预;通过划痕迁移实验与管形成实验评估共培养体系内H型骨微血管内皮细胞的成血管功能;通过碱性磷酸酶染色与茜素红染色评估共培养体系内骨髓间充质干细胞的成骨分化能力;使用Western Blotting与q-PCR检测共培养体系内H型骨微血管内皮细胞中PDGF/PI3K/AKT信号轴相关分子的蛋白表达及mRNA表达。结果与结论:(1)与常氧组相比,低氧组H型骨微血管内皮细胞划痕迁移率及新生血管长度均显著升高(P<0.05),骨髓间充质干细胞成骨分化能力增强(P<0.05);PDGF/PI3K/AKT信号轴相关分子的蛋白、mRNA表达升高(P<0.05);(2)与低氧组相比,经不同质量浓度温肾通络止痛方干预后H型骨微血管内皮细胞划痕迁移率及新生血管长度进一步提高(P<0.05),骨髓间充质干细胞成骨分化能力更强(P<0.05),PDGF/PI3K/AKT信号轴相关分子的蛋白、mRNA表达也进一步升高(P<0.05)。结果表明:低氧条件下H型血管生成及骨生成可能与PDGF/PI3K/AKT信号轴有关,而温肾通络止痛方可能通过激活PDGF/PI3K/AKT信号轴促进“H型血管生成-骨生成”作用从而防治骨质疏松症。

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。

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。

胰岛素样生长因子1基因转染骨髓间充质干细胞对骨折愈合及血管形成的作用研究

目的探究胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor 1,IGF1)基因转染骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell,BMSC)对大鼠骨折愈合及血管形成的影响。方法建立大鼠股骨骨折模型,采用BMSC、含IGF1基因慢病毒转染的BMSC分别处理模型大鼠。X线影像系统、micro-CT扫描仪观察骨折愈合情况,HE染色观察股骨组织病理学变化,免疫荧光染色观察血管内皮标记物CD31表达,蛋白质印迹检测骨形态发生蛋白2(BMP-2)、骨桥蛋白(OPN)、骨钙素(OCN)与血管内皮生长因子(VEGF)、血管生成素-1(Ang-1)表达。结果与模型组比较,BMSC组与IGF1-BMSC组大鼠的骨折线模糊,有愈合性骨痂形成,BMD、BV/TV升高(P<0.05),Tb.N增加(P<0.05),Tb.Sp降低(P<0.05),CD31荧光表达增强,BMP-2、OPN、OCN及VEGF、Ang-1蛋白相对表达量均上调(P<0.05)。与BMSC组比较,IGF1-BMSC组大鼠骨折线几乎消失,愈合效果更佳,BMD、BV/TV升高(P<0.05),Tb.N增加(P<0.05),Tb.Sp降低(P<0.05),CD31荧光表达更强,BMP-2、OPN、OCN及VEGF、Ang-1蛋白相对表达量也进一步上调(P<0.05)。结论IGF1基因转染BMSC能够有效促进大鼠股骨骨折愈合,加速血管形成,且效果优于BMSC单独作用。

间充质干细胞来源的外泌体对糖尿病视网膜病变的作用

外泌体是直径为40-100 nm的细胞外囊泡,其中含有蛋白质、miRNA等多种功能活性物质,并经由不同途径转运至细胞内。研究证实,外泌体能延缓糖尿病视网膜病变的病程进展,通过不同方式,包括直接调控和递送不同的miRNA、长链非编码RNA调控细胞增殖/凋亡因子、抗氧化调控因子、炎症因子、血管内皮生长因子等水平的变化,进而抑制高糖引起的视网膜炎症、新生血管形成、微血管损伤及血管渗漏等视网膜损伤。文章就外泌体的基本特征及其在糖尿病视网膜病变疾病中的研究进展进行系统综述。

间充质干细胞移植修复血管损伤的调控机理研究进展

目前,泛血管疾病已成为严重危害人类生命健康和制约经济社会发展的重大公共卫生问题。以心血管疾病为例,据统计局调查显示,在过去的20年间,我国心血管疾病患病人数由1993年的0.37亿增加到3.3亿[1],未来10年,泛血管疾病带来的社会负担将进一步加重。泛血管包括人体动脉、静脉和淋巴管等复杂的网络系统,其病变和损伤带来的是系统性和全身性的广泛脏器受损,亟需拓展除现有药物治疗之外的、可从根本上修复整体性血管损伤的多元化治疗新路径。

脐带间充质干细胞与脂肪源性血管基质组分治疗膝骨关节炎

目的评估人同种异体脐带间充质干细胞(umbilical cord mesenchymal stem cells,UC-MSCs)与自体脂肪来源血管基质组分(stromal vascular fraction,SVF)在膝关节骨关节炎治疗中的临床应用疗效。方法选取自2020年1月至2021年6月经中国人民解放军北部战区总医院诊治的骨关节炎患者44例,随机分组为UC-MSCs组(关节腔注射UC-MSCs)和SVF组(关节腔注射SVF)。UC-MSCs组22例,男8例,女14例;年龄46~63岁,平均(55.6±5.8)岁;左膝13例,右膝9例。SVF组22例,男10例,女12例;年龄48~65岁,平均(55.2±7.3)岁;左膝14例,右膝8例。记录注射前及注射后6、12个月西安大略和麦克马斯特大学(the Western Ontario and McMaster Universities,WOMAC)骨关节炎评分、Lysholm膝关节功能评分、疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)及末次随访患肢膝关节影像学表现,综合评估两种方法治疗膝关节骨关节炎的疗效。结果40例患者获得随访,随访时间12~21个月,平均(14.9±5.2)个月。4例失访,UC-MSCs组1例,SVF组3例。两组病例术前一般资料相比差异无统计学意义(P>0.05);UC-MSCs组患者注射后WOMAC评分、Lysholm评分及VAS评分均优于SVF组(P<0.05)。两组随访期间均未见严重不良反应,但UC-MSCs组不良反应发生率高于SVF组(P<0.05)。结论两种制剂用于治疗膝关节骨关节炎均有效。UC-MSCs的疗效优于自体脂肪来源SVF,但注射后不良反应(发热、肿胀)发生率较自体脂肪来源SVF高。