iPSC-MSCs体外对骨关节炎患者关节软骨组织的基质保护作用

目的研究多能诱导干细胞来源的间充质干细胞(iPSC-MSCs)体外对膝骨关节炎(KOA)患者关节软骨组织的基质保护作用及部分机制。方法经知情同意,收集KOA患者关节软骨,剪碎处理后加入IL-1β(10 ng/ml)刺激96 h,再分别加入不同数量的iPSC-MSCs(1×10^(4)、1×10^(5)、1×10^(6))细胞,在37℃、5%CO培养箱内培养3 d。另设IL-1β(10 ng/ml)诱导组和培养液对照组。硫酸软骨素含量测定法检测软骨组织中糖胺聚糖含量,免疫组化法检测组织中Ⅰ型胶原、Ⅱ型胶原表达,ELISA法检测共培养上清液中MMP13、IL-6、IL-10水平,HE染色检测离体软骨组织的病理改变。结果与对照组比较,IL-1β可诱导KOA软骨组织中软骨细胞肿胀死亡,炎性细胞比例升高,Ⅰ型胶原水平升高、Ⅱ型胶原水平降低,培养上清液中MMP-13、IL-6水平升高(P<0.05),IL-10和糖胺聚糖含量减少(P<0.05);与IL-1β诱导组比较,iPSC-MSCs不同细胞数共培养可降低上清液中MMP-13、IL-6水平和Ⅰ型胶原水平,促进Ⅱ型胶原表达,升高软骨组织中糖胺聚糖含量和IL-10水平。结论iPSC-MSCs体外可调节炎症因子水平,抑制软骨细胞基质降解,对关节软骨组织具有保护作用。

iPSC-MSCs抑制ApoE(-/-)小鼠动脉粥样硬化斑块形成及其机制

目的探究诱导性多能干细胞源性间充质干细胞(iPSC-MSCs)对高脂饲养的ApoE(-/-)小鼠的动脉粥样硬化抑制作用及其相关机制。方法 40只8周的ApoE-/-小鼠随机分为4组,每组10只:普通饲料组:给予普通饲料喂养,高脂饲料组:给予高脂饲料喂养,干细胞组:给予高脂喂养同时尾静脉注射iPSC-MSCs,PBS组:给予高脂喂养同时尾静脉注射PBS。12周后观察小鼠主动脉粥样硬化斑块形成情况、血脂水平、炎症因子水平以及Nothc1蛋白的表达情况。结果高脂喂养后,高脂组ApoE(-/-)小鼠的斑块面积较普通饲料组明显增多,且小鼠总胆固醇(CHOL)、低密度脂蛋白(LDL)、TNF-α、IL-6分别为(32.02±2.32)mmol/L、(20.36±0.90)mmol/L、(534.30±89.51)pg/ml、(32.69±1.86)pg/ml均较普通饲料组明显升高,差异具有统计学意义(P<0.01);注射iPSC-MSCs后斑块面积明显减小,小鼠的CHOL、LDL、TNF-α、IL-6水平分别为(24.98±1.18)mmol/L、(15.34±1.54)mmol/L、(230.6±13.31)pg/ml、(8.54±2.02)pg/ml,较高脂组明显下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。且高脂组中ApoE(-/-)小鼠的Notch1蛋白水平要明显高于普通饲料组(P<0.01),iPSC-MSCs干预后Notch1蛋白表达水平要明显低于高脂组(P<0.05),PBS对于ApoE(-/-)小鼠Notch1蛋白表达无影响(P>0.05)。结论 iPSC-MSC可以抑制ApoE(-/-)小鼠动脉粥样硬化斑块形成,可能与iPSC-MSCs可以减轻ApoE(-/-)小鼠TNF-a、IL-6等炎症因子水平,降低胆固醇含量,下调Notch1的蛋白表达有关。

新型干细胞iPSC-MSCs缓解ox-LDL诱导的HUVEC氧化应激损伤的研究

目的探讨诱导性多能干细胞源性间充质干细胞(iPSC-MSCs)对氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)诱导的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)氧化应激损伤的缓解作用及其机制。方法建立人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的ox-LDL损伤模型,采取条件培养基预孵育和Transwell装置共培养2种方式发挥iPSC-MSCs的作用;细胞增殖-毒性检测(CCK8)法测定细胞活力,DCFH-ROS荧光探针法检测细胞内活性氧(ROS)水平,Western Blot法测定细胞内烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶4型(NOX4)的蛋白表达,荧光定量PCR检测核因子相关因子2(Nrf2)和血红素氧合酶1(HO-1)的mRNA表达。结果与iPSC-MSCs条件培养基(CM)共孵育后,ox-LDL-HUVEC模型产生的ROS水平明显下降(P<0.05),且下降幅度与iPSC-MSC-CM提取过程中的共孵育时间有关,在共孵育24 h CM(24 hcm)组达到最大(P<0.05);与iPSC-MSCs进行Transwell共培养后,ox-LDL-HUVEC模型细胞活力显著提高(P<0.05),NOX4蛋白表达显著下降(P<0.05),Nrf2和HO-1 mRNA表达明显增加(P<0.05);iPSC-MSCs-Transwell共培养对单HUVEC的NOX4表达无明显影响,但可显著上调其Nrf2和HO-1的mRNA表达水平(P<0.05)。结论 iPSCMSCs可缓解ox-LDL引起的HUVEC细胞活力损害,该过程可能与抑制ROS水平增高,下调NOX4表达及促进Nrf2和HO-1转录增多有关,提示iPSC-MSCs在动脉粥样硬化及氧化应激性疾病方面具有应用前景。