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人脐带间充质干细胞源外泌体对氧糖剥夺复氧静脉内皮细胞凋亡的抑制作用研究

来源:中华行为医学与脑科学杂志 2020-04-28 12:27

 

 

人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,HUCMSC)是一种能够自我更新、生长速率较快、多能分化的成体干细胞,HUCMSC比其他成体干细胞,更具有其优势特点,更加原始,再生性与适应性更好,HUCMSC含有外泌体量更多,因此,被认为是研究外泌体的最佳来源。

为了探究人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,HUCMSC)源外泌体对氧糖剥夺复氧人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVEC)凋亡的抑制作用,阐明其可能的机制,中国人民武装警察部队脑创伤与神经疾病研究所叶益超等培养HUCMSC,将收集的细胞上清液使用超速离心法提取HUCMSC分泌的外泌体(HUCMSC-exosomes,HUCMSC-EXO)并对其进行鉴定,将HUVEC随机分为正常对照组、模型组(氧糖剥夺/复氧组)和分别添加不同浓度的HUCMSC-EXO(20 μg/ml、40 μg/ml、60 μg/ml)处理组(在模型组的基础上加入HUCMSC-EXO)。倒置相差显微镜形态学观察各组HUVEC细胞的表观变化,使用CCK8试剂测算各组HUVEC增殖抑制率,Western blot检测相关凋亡蛋白Caspase-3、Bax、Bcl-2的表达水平。另设模型组、HUCMSC-EXO+模型组、抑制剂+模型组和HUCMSC-EXO+抑制剂+模型组,Western blot观察HUCMSC-EXO、抑制剂及两者共用对HUVEC细胞HIF-1α及Bax的表达水平的影响。

结果发现,成功提取和鉴定HUCMSC-EXO,在倒置相差显微镜下,与正常对照组比较,模型组和不同浓度HUCMSC-EXO处理组的HUVEC体积缩小,变圆,连接疏散,生长状态较差;CCK8检测,HUCMSC-EXO处理组较模型组的细胞活力显着上升,差异有统计学意义(t=9.23,P<0.05),并与剂量呈正相关。Western blot检测,与对照组比较,模型组HUVEC的Caspase-3[(0.296±0.038),(0.879±0.088);t=14.92,P<0.05]、Bax[(0.234±0.034),(0.762±0.084);t=14.36,P<0.05]表达水平上调,Bcl-2的表达水平下调[(0.863±0.103),(0.387±0.059);t=9.85,P<0.05],均差异有统计学意义;与模型组比较,HUCMSC-EXO处理组HUVEC的Caspase-3(0.586±0.075)、Bax(0.311±0.055)水平下调(t=6.24,11.01,均P<0.05),Bcl-2(0.665±0.071)水平上调,均差异有统计学意义(t=7.45,P<0.05)。抑制剂干预实验显示,与HUCMSC-EXO+抑制剂+模型组比较,抑制剂+模型组HIF-1α蛋白[(0.348±0.055),(0.388±0.077);t=1.04,P>0.05]和Bax蛋白[(0.363±0.069),(0.370±0.064);t=0.18,P>0.05]表达差异无统计学意义(均P>0.05),但均较模型组[HIF-1α蛋白(0.919±0.064),Bax蛋白(0.902±0.071)]明显下调,差异有统计学意义(t=13.03,13.56,均P<0.05)。

这个研究表明,HUCMSC-EXO对HUVEC的氧糖剥夺/复氧模型具有保护作用,其机制可能与下调HIF-1α有关。(生物谷Bioon.com)

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