术后腹腔粘连形成机制及间充质干细胞外泌体的治疗前景

背景:术后腹腔粘连的形成是一个复杂的过程,预防术后粘连是临床上亟待解决的问题。目的:旨在从细胞及分子水平分析粘连的发生机制,为间充质干细胞外泌体预防和治疗粘连提供理论依据。方法:以“腹腔粘连,盆腔粘连,术后粘连,上皮间充质转化,间充质干细胞,干细胞外泌体,间充质干细胞外泌体”为中文检索词,以“Abdominal adhesion,pelvic adhesion,postoperative adhesion,epithelial mesenchymal transformation,mesenchymal stem cell,stem cell exosomes,mesenchymal stem cell exosomes”为英文检索词,检索PubMed、中国知网和中国生物医学文献数据库,筛选各数据库建库至2023年8月发表的术后腹腔粘连及间充质干细胞外泌体干预研究的相关文章,并进行系统的整理分析,最终纳入54篇文献进行综述。结果与结论:(1)任何腹膜炎症、机械损伤、组织缺血和异物植入等病理因素均可引起腹膜表面的损伤,引起术后腹腔粘连;腹腔粘连的形成过程包括腹膜间皮细胞修复、炎性反应、纤溶系统及凝血途径等过程的相互作用,涉及多种细胞因子及信号通路,包括Wnt/β-catenin通路能诱导纤维化和血管生成,并与转化生长因子β/Smads信号通路相互协同,能刺激成纤维细胞增殖,引起腹膜纤维化;同时,核转录因子kB信号通路上调细胞炎症因子的表达,促进成纤维细胞增生,组织纤维化的过程中发挥关键作用。(2)干细胞的旁分泌功能是目前以再生医学为基础的分子干预腹腔粘连的重要方向,可以参与作用于腹腔粘连中的多种复杂细胞因子及信号通路。(3)相对于传统治疗腹腔粘连的方法,间充质干细胞外泌体具有生物活性、使用安全、无需特殊培养和扩增、更低的免疫原性及较长的稳定性等优势,能通过多种途径引导一种正常的修复和愈合。(4)间充质干细胞外泌体在以往研究中均被证明可以参与调节粘连形成的上述各过程,在临床研究中显示出潜在的应用前景,但需要进一步临床研究以探索适当的间充质干细胞外泌体治疗方案,来解决临床转化的问题。

骨健口服液联合间充质干细胞来源外泌体治疗小鼠膝骨关节炎的实验研究

目的:探讨骨健口服液联合间充质干细胞来源外泌体(mesenchymal stem cell-derived exosome,MSC-EXO)治疗小鼠膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)的效果及作用机制。方法:将25只12周龄雄性无特定病原C57BL/6J小鼠随机分为假手术组、模型组、骨健组、MSC-EXO组、骨健MSC-EXO组,每组5只。假手术组仅切开关节囊而不切断内侧半月板,其余4组均采用内侧半月板失稳法构建KOA模型。骨健组、骨健MSC-EXO组小鼠每日用0.2 mL的骨健口服液灌胃,假手术组、模型组、MSC-EXO组小鼠每日用等量的生理盐水灌胃,均连续8周。MSC-EXO组、骨健MSC-EXO组小鼠每周膝关节腔注射1次10μL的MSC-EXO,其余各组小鼠每周膝关节腔注射1次等量的磷酸盐缓冲液(phosphate buffer solution,PBS),均连续8周。干预8周后处死小鼠,进行小鼠膝关节Micro-CT分析、膝关节软骨组织病理学观察、膝关节软骨组织中Ⅱ型胶原蛋白α1链(collagenⅡα1,Col2A1)表达水平检测。结果:①小鼠膝关节Micro-CT分析结果。假手术组、骨健组、MSC-EXO组、骨健MSC-EXO组小鼠的骨体积分数均低于模型组(P=0.004,P=0.007,P=0.040,P=0.001),骨健组、MSC-EXO组小鼠的骨体积分数与骨健MSC-EXO组的差异均无统计学意义(P=0.108,P=0.126)。假手术组、骨健组、MSC-EXO组、骨健MSC-EXO组小鼠的骨小梁厚度均大于模型组(P=0.015,P=0.023,P=0.023,P=0.009),骨健组、MSC-EXO组小鼠的骨小梁厚度与骨健MSC-EXO组的差异均无统计学意义(P=0.347,P=0.062)。假手术组和骨健组小鼠的骨小梁数量多于模型组(P=0.016,P=0.021),MSC-EXO组、骨健MSC-EXO组小鼠的骨小梁数量与模型组的差异均无统计学意义(P=0.196,P=0.206)。假手术组、骨健组、MSC-EXO组、骨健MSC-EXO组小鼠的骨小梁分离度均小于模型组(P=0.016,P=0.012,P=0.007,P=0.001),骨健MSC-EXO组小鼠的骨小梁分离度小于骨健组(P=0.016),MSC-EXO组小鼠的骨小梁分离度与骨健MSC-EXO组的差异无统计学意义(P=0.224)。②小鼠膝关节软骨组织病理学观察结果。假手术组小鼠的关节软骨表面光滑,软骨细胞排列有序,提示无明显关节软骨退变。与假手术组相比,模型组小鼠的关节软骨组织磨损明显,软骨细胞数量减少且排列紊乱。与模型组相比,骨健组和MSC-EXO组小鼠仅有部分关节软骨磨损,软骨细胞数量增多且排列有序。与骨健组、MSC-EXO组相比,骨健MSC-EXO组小鼠的关节软骨表面光滑,软骨细胞数量增多且排列更为有序。③小鼠膝关节软骨组织中Col2A1表达水平检测结果。假手术组、骨健组、MSC-EXO组、骨健MSC-EXO组小鼠膝关节软骨组织中Col2A1阳性表达面积比均大于模型组(P=0.000,P=0.000,P=0.000,P=0.000),骨健MSC-EXO组小鼠膝关节软骨组织中Col2A1阳性表达面积比大于骨健组和MSC-EXO组(P=0.000,P=0.000)。结论:骨健口服液联合MSC-EXO可改善KOA小鼠的关节软骨病理状态及软骨下骨的异常微结构,并显示出协同治疗作用,其作用机制可能与上调膝关节软骨组织中Col2A1的表达有关。

骨髓巨噬细胞M2亚型共培养后的骨髓间充质干细胞移植治疗肝硬化大鼠模型的效果分析

目的探讨骨髓巨噬细胞M2亚型(M2-BMDM)共培养后的骨髓间充质干细胞(BMSCM2)移植对四氯化碳/2-乙酰氨基芴(CCl4/2-AAF)诱导肝硬化大鼠模型进展的影响。方法分离大鼠BMDM并极化为M2表型;分离大鼠BMSC,培养至第3代时与M2-BMDM共培养后获取BMSCM2。CCl4皮下注射6周建立大鼠肝硬化模型。将模型大鼠随机分为模型组(M组)、BMSC组、BMSCM2组,同时设有正常组(N组),每组6只。第7周开始,模型大鼠于CCl4皮下注射的同时予以2-AAF灌胃,分组干预,10周末取材,观察肝功能、肝组织病理、肝组织羟脯氨酸(Hyp)含量,以及肝星状细胞、肝祖细胞、胆管细胞、肝细胞标志物的变化情况。计量资料多组间比较采用单因素方差分析,进一步两两比较采用LSD-t检验。结果与N组比较,M组大鼠血清ALT、AST活性均显著升高(P值均<0.01);与M组比较,BMSC组和BMSCM2组大鼠ALT、AST均显著降低(P值均<0.01),且BMSCM2组显著优于BMSC组(P值均<0.05)。与N组比较,M组大鼠肝脏Hyp含量、α-SMA mRNA及蛋白表达均显著升高(P值均<0.01);与M组比较,BMSC组和BMSCM2组Hyp含量、α-SMA表达均显著降低(P值均<0.05),且BMSCM2组α-SMA水平显著低于BMSC组(P<0.01)。与N组比较,M组大鼠肝祖细胞标志物EpCam、Sox9以及胆管细胞标志物CK7、CK19 mRNA表达均显著增加(P值均<0.01),肝细胞标志物HNF-4α和Alb表达均显著降低(P值均<0.01);与M组比较,BMSC组和BMSCM2组EpCam、Sox9、CK7和CK19 mRNA表达均显著降低(P值均<0.05),HNF-4α和Alb mRNA表达均显著增加(P值均<0.05);且与BMSC组比较,BMSCM2组EpCam和CK19 mRNA表达均显著降低(P值均<0.05),而HNF-4αmRNA表达显著增加(P<0.05)。结论M2-BMDM可提高BMSC对CCl4/2-AAF诱导大鼠肝硬化的治疗效应,为进一步提高BMSC治疗肝硬化的作用提供了新思路。

人脐带间充质干细胞培养上清对米非司酮处理的人子宫内膜基质细胞存活、凋亡和子宫内膜容受性的影响

目的:探讨人脐带间充质干细胞培养上清(hUCMSCs-Sup)对米非司酮(Ms)处理的人子宫内膜基质细胞(hEndoSCs)增殖、凋亡和子宫内膜容受性的影响,并阐明其可能的作用机制。方法:体外培养hEndoSCs,分为对照组和40、60、80及100μmol·L-1 Ms组,MTT法检测各组细胞存活率。hEndoSCs分为对照组、40μmol·L-1 Ms组和60μmol·L-1 Ms组,流式细胞术检测各组细胞凋亡率,Western blotting法检测各组细胞中凋亡相关蛋白B细胞淋巴瘤2 (Bcl-2)和Bcl-2相关X蛋白(Bax)蛋白表达水平并计算Bcl-2/Bax比值。hUCMSCs-Sup作用后,hEndoSCs分为对照组、Ms组、Ms+hUCMSCs-Sup组和Ms+hUCMSCs-Sup+3-甲基腺嘌呤(3-MA)组,MTT法检测各组细胞存活率,流式细胞术检测各组细胞凋亡率,Western blotting法检测各组细胞中微管相关蛋白1轻链3B-Ⅱ(LC3B-Ⅱ)和微管相关蛋白1轻链3B-Ⅰ(LC3B-Ⅰ)蛋白表达水平并计算LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ比值,实时荧光定量PCR (RT-qPCR)法检测各组细胞中子宫内膜容受性标志分子mRNA表达水平。结果:与对照组比较,40、60、80和100μmol·L-1 Ms组细胞存活率明显降低(P<0.05),且具有时间和剂量依赖性。与对照组比较,40和60μmol·L-1 Ms组细胞凋亡率明显升高(P<0.05),细胞中Bcl-2/Bax比值明显降低(P<0.05)。hUCMSCs-Sup作用后,与对照组比较,Ms组细胞存活率和细胞中LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ比值明显降低(P<0.05),细胞凋亡率明显升高(P<0.05),细胞中同源框基因A10 (HOXA10)、白血病抑制因子(LIF)和整合素亚基β3 (ITGB3) mRNA表达水平明显降低(P<0.05);与Ms组比较,Ms+hUCMSCs-Sup组细胞存活率和细胞中LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ比值明显升高(P<0.05),细胞凋亡率明显降低(P<0.05),细胞中HOXA10、LIF和ITGb3 mRNA表达水平表达明显升高(P<0.05);与Ms+hUCMSCs-Sup组比较,Ms+hUCMSCs-Sup+3-MA组细胞存活率和细胞中LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ比值明显降低(P<0.05)。结论:hUCMSCs-Sup可提高Ms处理后hEndoSCs的存活率,降低其凋亡率,提高子宫内膜容受性,其机制可能与hUCMSCs-Sup激活hEndoSCs自噬有关。

YAP介导的能量代谢参与基质刚度调控的间充质干细胞成骨向分化

目的细胞外基质刚度等微环境生物物理因素可调节干细胞的分化,而能量代谢对于干细胞谱系选择至关重要。本研究旨在探究细胞外基质刚度如何调节能量代谢来决定间充质干细胞的命运。方法采用不同刚度的聚丙烯酰胺水凝胶培养间充质干细胞,通过能量代谢分析,转录组测序和Western blotting等方法,分析细胞代谢活性及相关基因和蛋白的表达;使用超分辨成像,活细胞成像,透射电镜成像和图像三维重构等方法分析线粒体形态和细胞骨架等的变化。结果与软基底相比,硬基底显著促进间充质干细胞的糖酵解、氧化磷酸化功能,并增强抗氧化能力。硬基底通过增加线粒体融合蛋白1和2的表达以及抑制动力蛋白相关蛋白1的活性来促进线粒体融合,从而促进成骨。力敏感蛋白YAP通过影响糖酵解、谷氨酰胺代谢、线粒体动力学和线粒体生物合成,进而调节刚度介导的成骨分化。此外,糖酵解反过来通过细胞骨架张力介导的细胞核形变来影响YAP活性。结论能量代谢可响应细胞外基质的刚度,并通过YAP将力学信号和能量代谢连接起来,促进间充质干细胞的成骨分化。这为力学调控干细胞命运提供了新的见解,并为骨组织工程支架的设计提供了重要的依据。

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。

间充质干细胞及其外泌体在药物性肝损伤治疗中的作用

药物性肝损伤(DILI)的发生率呈逐年上升趋势且损伤机制并不明确,针对DILI的治疗药物、肝脏支持系统及肝移植均有一定的局限性。因此,寻找更安全有效的治疗方法已成为当下研究的热点。间充质干细胞及其外泌体可通过减轻肝脏炎症反应,促进肝细胞增殖及再生、抗肝细胞凋亡,改善氧化应激和免疫调节等机制减轻肝损伤。本文就间充质干细胞及其外泌体在药物性肝损伤治疗中的作用进行简要综述,以期为进一步研究提供参考。

补肾痹通方联合骨髓间充质干细胞对损伤软骨细胞的保护机制及SOX9、MMP-13表达的影响

目的:探讨补肾痹通方(BSBT)联合骨髓间充质干细胞(BMSCs)对白介素(IL)-1β诱导的损伤软骨细胞的保护机制及性别决定区Y框蛋白9(SOX9)、基质金属蛋白酶13(MMP-13)表达的影响。方法:使用10 ng/ml的IL-1β建立损伤软骨细胞模型,实验分为对照组、模型组(IL-1β)、中药组(IL-1β+BSBT)、干细胞组(IL-1β+BMSCs)和联合组(IL-1β+BSBT+BMSCs);CCK-8法检测各组软骨细胞增殖情况;RT-qPCR法和Western blot法分别检测软骨细胞内SOX9、MMP-13、Ⅱ型胶原α1重组蛋白(COL2A1)、IL-10的基因和蛋白表达;ELISA检测各组细胞培养上清中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-6、胰岛素样生长因子1(IGF-1)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)的水平。结果:与模型组比较,各组软骨细胞活性显著增强(P<0.01),软骨细胞中的SOX9、COL2A1、IL-10的基因和蛋白水平显著升高(P<0.01),MMP-13的基因和蛋白水平明显降低(P<0.01),软骨细胞培养上清中TNF-α、IL-6的含量显著降低(P<0.01),IGF-1、bFGF的水平升高(P<0.01),其中联合组变化最明显(P<0.05)。结论:BSBT联合BMSCs可有效保护损伤软骨细胞,其机制可能是通过上调SOX9,下调MMP-13,抑制炎症,改善软骨细胞微环境,促进关节软骨的修复与再生。

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。

SDF-1对骨髓间充质干细胞迁移和细胞外基质形成的影响

目的探讨基质细胞衍生因子(stromal cell-derived factor-1,SDF-1)对大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)迁移、胶原RNA表达及细胞膜片细胞外基质表达的影响。方法CCK-8和Transwell细胞迁移实验观察SDF-1对BMSCs增殖和迁移的影响;实时荧光定量PCR检测BMSCs胶原RNA的表达水平;蛋白质印迹法检测BMSCs细胞膜片胶原蛋白的表达水平;酶联免疫吸附试验检测BMSCs细胞膜片培养基上清透明质酸(HA)的表达水平。结果SDF-1趋化BMSCs迁移作用的强度与浓度相关,对细胞的增殖无明显影响;SDF-1降低BMSCsⅠ型胶原与Ⅲ型胶原RNA和蛋白相对表达量的比值,并显著升高BMSCs细胞膜片透明质酸表达水平(P<0.05)。结论SDF-1在适宜的浓度范围内,可显著促进BMSCs的迁移,降低Ⅰ型胶原与Ⅲ型胶原RNA和蛋白相对表达量的比值,并可提高透明质酸的表达水平。

间充质干细胞联合免疫抑制剂对肝移植大鼠模型免疫排斥的影响

目的探讨间充质干细胞(MSC)联合免疫抑制剂(IS)对肝移植大鼠模型免疫排斥反应的影响。方法将F344大鼠分成5组:Normal组(不进行任何干预)、PS组(注射等量生理盐水)、MSC组(注射MSC)、IS组(注射IS)、MSC+IS组(注射MSC和IS),每组8只。除Normal组以外,各组均采用Kamada双袖套法不重建肝动脉建立原位肝移植模型。大鼠肝组织进行HE染色、Masson染色并进行纤维化程度统计,免疫组化实验检测T淋巴细胞和NK细胞浸润情况,免疫荧光实验分析巨噬细胞M2极化情况。计量资料多组间比较采用单因素方差分析,进一步两两比较采用LSD-t检验。Kaplan-Meier法绘制生存曲线,生存分析采用Log-rank检验。结果与PS组相比,MSC+IS组生存期显著延长(P<0.01),MSC组、IS组和MSC+IS组的肝组织结构明显改善,纤维化程度显著降低(P值均<0.0001),NK细胞和T淋巴细胞浸润数量显著减少(P值均<0.0001),巨噬细胞M2极化程度显著增加(P值均<0.0001),提示MSC+IS组的疗效显著优于MSC组和IS组。结论MSC联合IS可以改善大鼠肝移植术后肝组织病理,降低炎性细胞浸润,促进巨噬细胞M2极化,起免疫抑制作用。

间充质干细胞对慢加急性肝衰竭治疗效果的Meta分析

目的系统评价间充质干细胞(MSC)治疗慢加急性肝衰竭的有效性和安全性。方法本研究根据PRISMA指南完成,PROSPERO注册号:CRD42024517851。计算机检索PubMed、Embase、万方数据库、维普数据库和中国知网、中国生物医学数据库、Cochrane图书馆,搜集建库至2023年11月1日发表的有关于MSC治疗慢加急性肝衰竭的随机对照研究(RCT)、队列研究,根据纳入和排除标准对文献进行筛选,并对文献进行数据提取和质量评估,采用RevMan 5.3软件进行Meta分析。结果共纳入11篇文献,803名研究对象进行本次Meta分析。结果表明,MSC治疗可提高ACLF患者8周生存率(OR=2.71,95%CI:1.58~4.67,P=0.0003)、12周生存率(OR=2.24,95%CI:1.36~3.69,P=0.001)、24周生存率(OR=2.09,95%CI:1.37~3.17,P=0.0006)、48周生存率(OR=2.09,95%CI:1.29~3.40,P=0.003);可降低12周MELD评分(MD=−3.27,95%CI:−6.07~−0.48,P=0.02)、24周MELD评分(MD=−2.24,95%CI:−3.16~−1.33,P<0.00001);可降低治疗后4周的TBil水平(MD=−36.86,95%CI:−48.72~−25.01,P<0.00001);提高治疗后4周、24周的Alb水平(MD=2.11,95%CI:0.62~3.61,P=0.006;MD=3.54,95%CI:2.06~5.02,P<0.00001)。共6篇文献对不良事件进行了评价,无严重不良事件发生。结论MSC治疗安全性良好,可提高患者生存率,一定程度上改善肝功能,具有临床应用价值。

间充质干细胞在子宫内膜异位症中的研究进展

子宫内膜异位症是一种常见的慢性妇科疾病,其发病机制至今尚未完全阐明。间充质干细胞是来源于中胚层的一类具有多向分化潜能的多能干细胞,可分化为多种组织和器官。子宫内膜间充质干细胞、经血源性间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、骨髓间充质干细胞、脐带血间充质干细胞可从细胞增殖分化、异位迁移、血管生成、炎症反应及纤维化形成等方面参与子宫内膜异位症的发病,在疾病的进展中发挥着一定作用。间充质干细胞为阐明子宫内膜异位症的发病机制提供了新的思路,同时也或可成为治疗子宫内膜异位症的潜在方法。

基于Nanog信号通路探究miR-328对乳腺癌干细胞分化及间质转化的作用机制

目的 基于Nanog信号通路探究miR-328对乳腺癌干细胞分化及间质转化的作用机制。方法 选取秦皇岛市第四医院10例乳腺癌患者癌组织标本与10例癌旁组织标本进行研究。人乳腺癌干细胞分为乳腺癌组(乳腺癌干细胞)、NC组(乳腺癌转染miR-328-NC)、模拟物组(转染miR-328 mimics)、抑制物组(转染miR-328 siRNA)。运用实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测miR-328、E-钙黏蛋白(cadherin)、N-cadherin、波形蛋白(Vimentin),检测细胞克隆形成情况,噻唑蓝(MTT)检测增殖,Transwell检测侵袭及迁移能力,Western印迹检测信号转导与转录活化因子(STAT)3、p-STAT3、肿瘤干性相关蛋白(Nanog)蛋白表达。结果 miR-328在乳腺癌组织中表达水平显著低于在癌旁组织(P<0.05)。乳腺癌组与NC组各指标间差异无统计学意义(P<0.05);与乳腺癌组相比,miR-328模拟物组miR-328表达、E-cadherin mRNA表达明显升高,N-cadherin及Vimentin mRNA表达、细胞增殖率、克隆形成率、STAT3、p-STAT3、Nanog、MUC-1蛋白表达、侵袭及迁移数量明显降低(P<0.05),miR-328抑制物组miR-328、E-cadherin表达明显降低,N-cadherin及Vimentin表达、细胞增殖率、克隆形成率、STAT3、p-STAT3、Nanog、MUC-1蛋白表达、侵袭及迁移数量明显升高(P<0.05),STAT3/Nanog抑制剂组与模拟物组以上指标水平差异无统计学意义(P>0.05),STAT3/Nanog激活剂组与抑制物组以上指标水平差异无统计学意义(P>0.05)。结论 上调miR-328通过可以抑制Nanog通路,诱导乳腺癌干细胞分化并抑制其上皮间质转化。

脂肪间充质干细胞外泌体在妇科疾病的应用及进展

随着干细胞研究的发展,脂肪间充质干细胞(adipose derived mesenchymal stem cell,ADSC)和脂肪间充质干细胞外泌体(adipose derived mesenchymal stem cell exosome,ADSC-Exo)成为妇科领域的研究热点。ADSC是一类来源于脂肪组织的间充质干细胞,与其他间充质干细胞一样具有较高的增殖能力和多向分化潜能,ADSC-Exo还可通过释放的细胞外囊泡传递各种生物活性分子,如微小RNA、蛋白质和细胞因子,对目标细胞发挥一定的调节作用。ADSC-Exo在妇科领域的应用日益受到关注。有研究表明,ADSC-Exo可以促进子宫内膜的再生和修复,为宫腔粘连和不孕症的患者带来了希望。此外,一些研究提到ADSC-Exo在慢性子宫内膜炎、卵巢功能不全、多囊卵巢综合征和妇科恶性肿瘤等疾病的治疗中也具有一定的潜力。综述ADSC-Exo在妇科领域的应用及进展。

小鼠骨髓和脂肪间充质干细胞定向分化能力的比较研究

目的探讨小鼠骨髓源性间充质干细胞(BM-MSCs)和脂肪源性间充质干细胞(AD-MSCs)的定向分化能力。方法从C57BL/6J小鼠股骨骨髓和腹股沟白色脂肪组织中分别分离和培养BM-MSCs和AD-MSCs,分别使用成骨、成软骨和成脂诱导分化培养基诱导两种细胞定向分化。采用茜素红、阿利新蓝和油红O染色检测成骨、成软骨和成脂分化程度;实时荧光定量PCR(q PCR)鉴定MSCs并检测定向分化相关基因Runx2、Sp7(成骨),Sox9、Col2a1(成软骨),Pparg和Cebpa(成脂)表达水平,确定细胞的定向分化能力。基于GEO数据库中GSE43804和GSE122778数据集的小鼠和人类BM-MSCs和AD-MSCs基因表达谱数据,分析差异表达基因及其富集的信号通路。结果分离培养得到的BM-MSCs和AD-MSCs细胞形态不同,AD-MSCs梭形形态更明显;两种细胞均表达CD29、CD44和CD90,不表达CD34和CD45。定向诱导后AD-MSCs的成骨和成脂分化程度高于BM-MSCs,而成软骨分化程度低于BM-MSCs(P<0.05);定向诱导后AD-MSCs中Runx2、Pparg和Cebpa mRNA表达水平高于BM-MSCs,Sox9 mRNA表达水平低于BM-MSCs(P<0.05)。小鼠和人的AD-MSCs高表达的基因富集于PPAR和WNT信号通路,BM-MSCs高表达的基因富集于软骨和骨发育信号通路。结论小鼠AD-MSCs成骨和成脂分化能力强于BM-MSCs,而成软骨分化能力弱于BM-MSCs,PPAR、WNT、软骨和骨发育信号通路的活化状态在决定BM-MSCs和AD-MSCs不同定向分化潜能中起重要调节作用。

转化生长因子-β对间充质干细胞分化的调控及其在椎间盘退行性疾病中应用的研究进展

椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IVDD)是导致腰痛和脊髓、神经功能障碍的常见原因,严重影响患者的生活质量,同时加重了社会及家庭的经济负担。目前,IVDD的机制尚未完全阐明,有研究发现髓核细胞(nucleus pulposus cell,NPC)死亡、细胞外基质(extracellular matrix,ECM)降解及炎症因子积累等微环境的改变在IVDD的进展中起重要作用[1]。

松果菊苷下调Skp2的表达抑制胶质母细胞瘤上皮间质转化及胶质瘤干细胞干性

目的研究松果菊苷(ECH)对胶质母细胞瘤(GBM)的上皮间质转化(EMT)及其对GBM干细胞的影响,并探讨其分子机制。方法①体外实验:将GBM U87和U251细胞以0、5、10和20μmol·L^(-1) ECH浓度处理24 h。采用CCK-8法评估细胞活性;进行克隆形成实验以测定克隆能力;通过Transwell实验评估迁移和侵袭能力;利用球形成实验评价GBM干细胞的成球能力;通过细胞免疫荧光检测干细胞标志物;使用Western blot分析EMT和干细胞相关蛋白表达。②体内实验:在裸鼠皮下注射U87细胞,每组5只。实验组腹腔注射ECH,对照组注射等体积溶剂。最后测定肿瘤体积、重量和体重,并用Western blot分析肿瘤中的Skp2、EMT和干细胞相关蛋白表达。结果①体外实验显示,相较于0μmol·L^(-1) ECH组,10、20μmol·L^(-1) ECH处理显著降低了细胞活性(P<0.05);在5、10和20μmol·L^(-1) ECH组中克隆形成数量显著减少(P<0.05);迁移和侵袭能力在5、10μmol·L^(-1) ECH组中随浓度升高而降低(P<0.05);成球能力和干细胞标志物表达及Skp2、EMT和干细胞特性相关蛋白表达在5、10μmol·L^(-1) ECH组中均显著降低(P<0.05)。②体内实验显示,ECH处理小鼠的肿瘤体积和重量显著小于对照组(P<0.05),且Skp2、EMT(Vimentin、Snail)和干细胞标志物(Sox2、Nestin)的表达显著减少(P<0.05);两组小鼠体重差异无统计学意义(P>0.05)。结论ECH通过降低Skp2表达抑制GBM的EMT和干细胞特性。

牛膝含药血清对大鼠骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化的影响及其作用机制

目的:探讨牛膝含药血清对大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)增殖、成骨分化的影响及其作用机制。方法:取4周龄雌性SPF级SD大鼠20只,随机分为空白组和牛膝低、中、高剂量组,每组5只。牛膝低、中、高剂量组大鼠分别以相应浓度的牛膝药液灌胃,空白组大鼠以同等剂量生理盐水灌胃,每日1次,共灌胃14 d。最后一次灌胃干预2 h后,取大鼠腹主动脉血,制备空白血清和相应浓度的牛膝含药血清。另取大鼠4只,处死后取出大鼠股骨和胫骨骨髓,进行BMSCs培养。细胞传到第3代时,用流式细胞仪进行细胞表型鉴定。将大鼠BMSCs分为胎牛血清组、空白血清组和牛膝含药血清低、中、高剂量组,分别加入胎牛血清、空白血清和牛膝低、中、高剂量含药血清进行干预,检测各组大鼠BMSCs的增殖活性;分别加入含相应血清的成骨诱导液进行成骨诱导,采用茜素红染色观察大鼠BMSCs成骨分化情况,采用荧光定量PCR检测大鼠BMSCs中成骨相关因子碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)、骨钙素(osteocalcin, OCN)、Runt相关转录因子2(runt-related transcription factor 2,Runx2)和Osterix的mRNA相对表达量,采用蛋白质印迹法检测BMSCs中Hedgehog信号通路相关蛋白音猬因子(sonic hedgehog, SHH)、Gli2的蛋白相对表达量。结果:①细胞鉴定结果。细胞表型鉴定结果显示,培养的细胞为BMSCs。②大鼠BMSCs增殖活性检测结果。干预24 h、48 h、72 h、96 h后,5组大鼠BMSCs增殖活性组间总体比较,差异均有统计学意义;干预24 h后,牛膝含药血清高剂量组BMSCs的增殖活性高于胎牛血清组、空白血清组(P=0.006,P=0.008);干预48 h、72 h、96 h后,牛膝含药血清高剂量组BMSCs的增殖活性均高于胎牛血清组、空白血清组和牛膝含药血清低、中剂量组(P=0.000,P=0.000,P=0.010,P=0.021;P=0.003,P=0.000,P=0.007,P=0.016;P=0.000,P=0.000,P=0.002,P=0.047)。③大鼠BMSCs成骨分化检测结果。茜素红染色显示,各组大鼠BMSCs均出现细胞外矿化结节形成与沉积,其中牛膝含药血清高剂量组阳性染色面积较大,矿化结节明显。牛膝含药血清高剂量组矿化结节面积大于胎牛血清组和空白血清组(P=0.039,P=0.015)。④大鼠BMSCs中成骨相关因子的mRNA相对表达量检测结果。牛膝含药血清低、中、高剂量组大鼠BMSCs中ALP、OCN、Runx2、Osterix的mRNA相对表达量均高于胎牛血清组(P=0.003,P=0.000,P=0.000;P=0.011,P=0.001,P=0.000;P=0.009,P=0.000,P=0.000;P=0.000,P=0.000,P=0.000)和空白血清组(P=0.000,P=0.000,P=0.000;P=0.005,P=0.000,P=0.000;P=0.031,P=0.001,P=0.000;P=0.000,P=0.000,P=0.000)。牛膝含药血清中剂量组大鼠BMSCs中ALP的mRNA相对表达量高于牛膝含药血清低剂量组(P=0.044)。牛膝含药血清高剂量组大鼠BMSCs中ALP、OCN、Runx2、Osterix的mRNA相对表达量均高于牛膝含药血清低剂量组(P=0.002,P=0.006,P=0.002,P=0.008)。牛膝含药血清高剂量组大鼠BMSCs中Runx2的mRNA相对表达量高于牛膝含药血清中剂量组(P=0.047)。⑤大鼠BMSCs中Hedgehog信号通路相关蛋白的蛋白相对表达量检测结果。牛膝含药血清高剂量组大鼠BMSCs中SHH、Gli2高表达。牛膝含药血清低、中、高剂量组SHH、Gli2的蛋白相对表达量均高于胎牛血清组(P=0.000,P=0.000,P=0.000;P=0.026,P=0.016,P=0.000)和空白血清组(P=0.000,P=0.000,P=0.000;P=0.031,P=0.018,P=0.000)。牛膝含药血清中、高剂量组大鼠BMSCs中SHH的蛋白相对表达量均高于牛膝含药血清低剂量组(P=0.000,P=0.000),牛膝含药血清高剂量组大鼠BMSCs中SHH的蛋白相对表达量高于牛膝含药血清中剂量组(P=0.000)。牛膝含药血清高剂量组大鼠BMSCs中Gli2的蛋白相对表达量高于牛膝含药血清低剂量组(P=0.001)。结论:牛膝含药血清可能通过激活Hedgehog信号通路和上调成骨相关因子ALP、OCN、Runx2、Osterix的表达,促进大鼠BMSCs的增殖和成骨分化。

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。