Akt基因转染对骨髓间充质干细胞缺氧时凋亡和增殖的影响

目的采用Akt基因转染鼠骨髓MSCs探讨Akt基因是否减轻MSCs缺氧时的凋亡和提高缺氧时的增殖能力,即耐缺氧能力。方法将转染和未转染Akt基因的MSCs置于94%N2、1%O2和5%CO2缺氧箱中37℃孵育不同时间(常氧、缺氧0·5h、1h、2h、4h和8h)后,Annexin V/PI双染法行流式细胞仪分析凋亡率(apoptoticrate,AR)和死亡率(deadrate,DR)、MTT法分析细胞增殖状态、Rt-PCR和Western blot等检测Akt和p-Akt表达以及放射同位素法检测MSCs对氚标-葡萄糖(3H-G)的摄取等。结果1·Akt基因显著降低MSCs缺氧时AR和DR(P<0·01),而各缺氧时间点没有统计学意义(P>0·05);2·Akt基因显著增高MSCs常氧和缺氧(与未转染Akt基因MSCs同等条件下比较)时增殖能力(P<0·01),缺氧时增殖能力显著低于常氧时(P<0·01);3·Akt基因显著增高常氧时MSCsAkt mRNA(P<0·01)和蛋白(P<0·01)表达,而不增高p-Akt蛋白(P>0·05)表达;Akt基因显著提高缺氧时p-Akt蛋白(P<0·01)表达,而不提高常氧时p-Akt蛋白(P>0·05)表达;4·Akt基因显著增高MSCs常氧和缺氧(与未转染Akt基因MSCs同等条件下比较)时3H-G的摄取(P<0·01),缺氧时3H-G的摄取显著性低于常氧培养时(P<0·01);3H-G的摄取与细胞增殖显著正相关(r=0·79,P=0·015)而与细胞凋亡显著负相关(r=-1·47,P=0·023)。结论Akt基因转染可显著提高MSCs耐缺氧能力,此可能与缺氧时改善MSCs葡萄糖摄取等有关。

Akt基因转染的骨髓间充质干细胞对心力衰竭大鼠的心脏自主神经保护效应

目的探讨Akt基因转染的骨髓间充质干细胞(Akt-MSCs)和单纯骨髓间充质干细胞(s-MSCs)移植是否可调整心脏交感神经和胆碱能神经的再生和平衡。方法阿霉素诱导慢性心力衰竭模型完成后,大鼠被随机分为Akt-MSCs组(n=11)s、-MSCs组(n=11)和对照组(n=12),各组分别经尾静脉给予Akt-MSCs、s-MSCs(2×106/100μL PBS)、等量PBS。第4周检测心脏超声、去甲肾上腺素(NE)和胆碱乙酰基转移酶(ChAT)。结果 (1)在Akt-MSCs组和s-MSCs组,病死率和射血分数(EF)均显著低于对照组,而Akt-MSCs组的EF改善最为显著(P<0.05);(2)与对照组相比,Akt-MSCs和s-MSCs均可显著降低组织NE水平,且Akt-MSCs组NE值显著低于s-MSCs组(P=0.000);(3)Akt-MSCs组和s-MSCs组间ChAT水平没有统计学意义,但两组均显著高于对照组。结论 MSCs移植尤其是Akt-MSCs移植可通过调整心脏神经纤维再生而优化心力衰竭时的周围神经平衡。

体外Akt基因转染对骨髓间充质干细胞葡萄糖转运载体-4表达和易位的影响

目的探讨葡萄糖转运载体(GLUT)-4是否参与骨髓间充质干细胞(MSCs)的葡萄糖转运以及Akt基因转染提高MSCs耐缺氧能力是否与GLUT-4易位和表达有关。方法将经Akt基因转染和未转染的MSCs均行常氧(5%CO2)和缺氧(94%N2、1%O2和5%CO2)37℃孵育8 h。放射同位素法检测氚标-脱氧葡萄糖(3H-G)的摄取量,免疫细胞化学染色、Western blot和RT-PCR分别检测GLUT-4的蛋白质和mRNA表达。结果①缺氧转染组的3H-G摄取量是缺氧非转染组的(1.39±0.13)倍(P<0.05),但仍低于常氧非转染组(P<0.05)。②MSCs在常氧或缺氧、Akt基因转染或无转染的条件下均可表达GLUT-4蛋白。与常氧非转染组比较,缺氧非转染组GLUT-4 mRNA和蛋白的表达水平明显降低(P<0.05)。③与缺氧非转染组比较,缺氧转染组的GLUT-4 mRNA〔(1.756±0.152)倍〕和蛋白〔细胞总GLUT-4蛋白(1.653±0.312)倍,细胞膜GLUT-4蛋白(2.041±0.258)倍〕的表达水平明显提高(P<0.05),且GLUT-4蛋白易位明显;但与常氧非转染组比较,其GLUT-4 mRNA和蛋白的表达水平仍较低(P<0.05)。④MSCs的3H-G摄取量与细胞膜中GLUT-4蛋白的表达呈正相关(r=0.415,P=0.001)。结论GLUT-4可能参与MSCs的葡萄糖转运,Akt基因提高MSCs耐缺氧能力可能与提高GLUT-4的表达和易位有关。