丹皮酚对人骨肉瘤MG-63细胞增殖、迁移和CXCR4/STAT3通路的影响

目的:探讨丹皮酚对人骨肉瘤(OS) MG-63细胞增殖、迁移和趋化因子受体4(CXCR4)/信号传导与转录激活因子3 (STAT3)通路的影响,并阐明其可能的作用机制。方法:体外培养MG-63细胞,分为对照组(不给予药物干预)和不同浓度丹皮酚组(给予10、20、40、80、160和320 mg·L^(-1)丹皮酚)。采用CCK-8法检测各组细胞存活率并选择半数抑制浓度(IC50)值作为后续实验药物浓度。将MG-63细胞分为对照组和丹皮酚(215.8 mg·L^(-1))组,采用Western blotting法检测各组细胞中CXCR4、白细胞介素6 (IL-6)、磷酸化STAT3 (p-STAT3)和STAT3蛋白表达水平。将MG-63细胞分为对照组(不给予药物干预)、丹皮酚组(给予215.8 mg·L^(-1)丹皮酚)、丹皮酚+空载组(给予215.8 mg·L^(-1)丹皮酚+空载质粒)和丹皮酚+过表达组(给予215.8 mg·L^(-1)丹皮酚+CXCR4过表达质粒)。采用细胞划痕实验检测各组细胞划痕愈合率,克隆形成实验检测各组细胞克隆形成率,Western blotting法检测各组细胞中CXCR4、IL-6、p-STAT3和STAT3蛋白表达水平。结果:与对照组比较,40、80、160和320 mg·L^(-1)丹皮酚组MG-63细胞存活率降低(P<0.05),丹皮酚IC50值为215.8mg·L^(-1)。与对照组比较,丹皮酚(215.8mg·L^(-1))组MG-63细胞中CXCR4、IL-6和p-STAT3蛋白表达水平降低(P<0.05)。与对照组比较,丹皮酚组和丹皮酚+空载组MG-63细胞划痕愈合率及细胞克隆形成率降低(P<0.05),细胞中CXCR4、IL-6和p-STAT3蛋白表达水平降低(P<0.05);与丹皮酚组比较,丹皮酚+空载组MG-63细胞划痕愈合率、细胞克隆形成率和细胞中CXCR4、IL-6、p-STAT3及STAT3蛋白表达水平差异无统计学意义(P>0.05);与丹皮酚组比较,丹皮酚+过表达组MG-63细胞划痕愈合率和细胞克隆形成率升高(P<0.05),细胞中CXCR4、IL-6和p-STAT3蛋白表达水平升高(P<0.05)。结论:丹皮酚能抑制MG-63细胞的增殖、迁移和克隆形成,其机制可能与调控CXCR4/STAT3信号通路有关。

SDF-1／CXCR4轴通过调控间充质干细胞定向分化修复缺氧缺血性脑损伤

目的:探讨基质细胞衍生因子-1(stromal cell-derived factor-1,SDF-1)/CXC趋化因子受体4(CXC chemokine receptor 4,CXCR4)轴调控间充质干细胞定向分化、修复缺氧缺血性脑损伤的作用。方法:大鼠间充质干细胞(rat mesenchymal stem cells,rMSCs)经缺氧培养不同时点(0h、6h、12h、24h、48h、72h)或SDF-1α(10μg/L)孵育后,采用RT-PCR、Western blotting和流式细胞术检测其表面CXCR4表达的变化;建立大鼠缺氧缺血性脑损伤模型,运用RT-PCR和Western blotting检测造模后不同时点(1d、3d、5d、7d、14d、21d)大鼠脑部海马组织中SDF-1αmRNA转录和蛋白表达的改变情况;用AMD3100(CXCR4拮抗剂)拮抗rMSCs表面CXCR4后,免疫细胞化学和Western blotting检测rMSCs诱导向神经细胞分化中神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific eno-lase,NSE)和胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)等神经细胞特异性标志物的阳性率及表达变化情况。结果:低氧培养6 h及12 h的rMSCs CXCR4 mRNA及蛋白表达水平均较常氧培养组明显增加(P<0.01),10μg/L SDF-1α孵育后rMSCs的CXCR4表达水平明显增加(P<0.01);缺氧缺血性脑损伤模型的大鼠脑内SDF-1α蛋白表达显著增加(P<0.01);5 mg/L AMD3100处理后的rMSCs在向神经细胞诱导分化中NSE和GFAP蛋白的表达明显减少。结论:微小剂量的SDF-1α可诱导低氧培养的rMSCs表面CXCR4的表达,而在缺氧缺血性脑损伤模型的大鼠脑内SDF-1α表达增加,从而使SDF-1/CXCR4轴的生物学效应得以增强;CXCR4拮抗的rMSCs在分化中神经细胞特异性标志物NSE和GFAP的表达降低,表明SDF-1/CXCR4轴在rMSCs定向神经分化修复缺血缺氧脑损伤中具有重要的调控作用。

SDF-1α/CXCR4轴促进间充质干细胞归巢于实验性结肠炎受损结肠

目的:调查基质细胞衍生因子(stromal cellderived factor-1,SDF-1)/趋化因子受体4(chemokine receptor 4,CXCR4)轴在骨髓间充质干细胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells,BMSCs)治疗2,4,6-三硝基苯磺酸(2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid,TNBS)诱导的结肠炎中的作用.方法:从SD大鼠骨髓中分离BMSCs并使用流式细胞术鉴定.通过慢病毒技术使BMSCs表达绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP;Ad-GFP-BMSCs)或共表达CXCR4和GFP(Ad-CXCR4-BMSCs),Western blot检测BMSCs转染前后CXCR4蛋白表达.32只大鼠被随机分成4组(n=8):空白组、模型组、AdGFP-BMSCs组和Ad-CXCR4-BMSCs组.采用TNBS诱导实验性结肠炎,尾静脉注射AdCXCR4-BMSCs或Ad-GFP-BMSCs治疗结肠炎大鼠.细胞治疗1 wk后收集结肠组织,免疫荧光以及Western blot检测结肠部位GFP和SDF-1表达.结果:慢病毒转染后BMSCs的存活率大约为90%,80%的BMSCs能够稳定表达GFP蛋白.相对空白组,结肠炎大鼠结肠部位SDF-1表达明显上升.尾静脉注射治疗1 wk后,与正常组比较,Ad-GFP-BMSCs组不能迁移至受损结肠并显著的下降炎症病理分数(3.50±0.53 vs 3.62±0.52,P>0.05).与模型组比较,Ad-CXCR4-BMSCs能够显著的下降结肠炎疾病活动指数(2.71±0.28 vs 3.88±0.17,P<0.01)和病理炎症分数(2.25±0.71 vs 3.62±0.52,P<0.01).与Ad-GFP-BMSCs组比较,AdCXCR4-BMSCs组结肠部位GFP蛋白表达明显增高(0.70±0.34vs 0.10±0.12,P<0.01).结论:SDF-1/CXCR4轴在BMSCs归巢于受损的结肠部位中发挥重要的作用,可能为炎症性肠病的细胞治疗提供潜在的方法和理论依据.

17β-雌二醇通过上调CXCR4表达促进骨髓间充质干细胞的趋化迁移

目的研究17β-雌二醇(17β-estradiol,17β-E2)对体外骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)趋化因子受体CXCR4表达的影响及CXCR4表达变化对BMSCs趋化迁移的调控情况。方法全骨髓法+贴壁法分离、培养BMSCs,不同浓度(10-10、10-9、10-8、10-7、5×10-7、10-6mol/L)的17β-雌二醇诱导经雌激素受体拮抗剂ICI182780处理和未经处理的BMSCs后于不同时相点(24、48 h),用RT-PCR法和Western blot法分别检测细胞趋化因子受体CXCR4的表达情况,利用Transwell小室体外迁移体系观察10-7mol/L 17β-雌二醇诱导前后的BMSCs对于不同浓度基质细胞衍生因子SDF-1的定向迁移情况,及采用AMD3100阻断SDF-1特异性受体CXCR4后对雌激素诱导前后BMSCs定向迁移的影响。结果 BMSCs在不同浓度17β-雌二醇诱导24、48 h后,其CXCR4 mRNA的表达均有不同程度的升高,其中以24 h时10-7mol/L组升高最为明显(P<0.05)。CXCR4蛋白表达在24 h各浓度组以升高为主,24 h时5×10-7mol/L组升高最为明显,48 h各浓度组以降低为主。雌激素受体拮抗剂ICI 182780能够明显抑制17β-雌二醇对CXCR4表达的影响(P<0.05)。BMSCs对SDF-1的定向迁移有明显的浓度依赖性,且相同条件下17β-雌二醇诱导后的BMSCs迁移细胞数显著高于未经诱导的BMSCs,而CXCR4阻断剂AMD3100可明显抑制17β-雌二醇干预前后BMSCs的趋化迁移(P<0.05)。结论 17β-雌二醇在一定的诱导时间内可提高BMSCs CXCR4的表达,进而增强SDF-1对BMSCs的体外趋化作用。