體外直流電場對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞遷移和CXCR4表達(dá)的影響.pdf

1、成年動物體內(nèi)如消化道、肌肉、骨髓、脂肪、腦等多種組織器官中均存在具有多向分化潛能和自我更新的干細(xì)胞。這些細(xì)胞在體內(nèi)外適宜的條件下可向多種細(xì)胞系分化。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bone marrow stem cells BMSCs)是成體干細(xì)胞的一種。因其取材方便、容易擴(kuò)增等優(yōu)點而被廣泛用于再生醫(yī)學(xué)的治療當(dāng)中。另外，在胚胎發(fā)育過程中和損傷區(qū)域存在著直流電場。這些存在的電場不僅能夠促進(jìn)組織的發(fā)育還能趨化細(xì)胞遷移，在體外，給細(xì)胞施加電流，能夠誘導(dǎo)多

2、種細(xì)胞產(chǎn)生趨電效應(yīng)，既細(xì)胞在電流的作用下可向正極/負(fù)極移動。雖然骨髓中存在較多的干細(xì)胞，但是能夠發(fā)揮作用的卻非常少，難以有效發(fā)揮修復(fù)和功能重建的作用。因此，如何定向誘導(dǎo)更多的BMSCs向損傷區(qū)域遷移提高損傷區(qū)域干細(xì)胞數(shù)量已成為提高臨床治療療效的關(guān)鍵問題?；诖怂枷氡疚睦蒙韽?qiáng)度的電場體外刺激具有多向分化潛能的BMSCs，觀察電場對其遷移能力和趨化因子受體CXCR4蛋白表達(dá)的影響，并進(jìn)一步研究影響細(xì)胞遷移和CXCR4表達(dá)的相關(guān)機(jī)制，從而

3、為增加干細(xì)胞遷移到損傷區(qū)域提高損傷修復(fù)能力打下一定基礎(chǔ)。
　　目的：通過物理作用(電場)促進(jìn)細(xì)胞遷移，增加CXCR4的表達(dá)，進(jìn)一步研究相關(guān)的機(jī)制。為增加損傷區(qū)域干細(xì)胞數(shù)量提高修復(fù)能力提供一定的理論依據(jù)。
　　方法：
　　1.全骨髓培養(yǎng)法獲取小鼠骨髓中的BMSCs。流式細(xì)胞儀檢測CD34，CD44，CD90，CD105的表達(dá)情況。
　　2.劃痕試驗檢測電場對BMSCs遷移能力的影響。
　　3.利用生理強(qiáng)度的電

4、場(250 mV/mm)分別刺激BMSCs0min，30min，2h，6h，12h Western Blot法檢測CXCR4蛋白的表達(dá)。
　　4.應(yīng)用CXCR4的抑制劑AMD3100，檢測BMSCs的遷移。
　　5.Western Blot法檢測AKT，P-AKT，ERK1/2，P-ERK1/2水平。
　　結(jié)果：
　　1.通過細(xì)胞培養(yǎng)和擴(kuò)增獲取了較穩(wěn)定的BMSCs。流式細(xì)胞儀檢測顯示，BMSCs不表達(dá)造血干細(xì)胞的

5、標(biāo)記物CD34，但是表達(dá)間充質(zhì)干細(xì)胞的標(biāo)記物CD44，CD90，CD105。
　　2.劃痕實驗顯示，隨著電場刺激時間的延長，細(xì)胞遷移的數(shù)量逐漸增多。
　　3.隨著刺激時間的延長CXCR4蛋白的表達(dá)水平增高，其中2h，6h，12h時CXCR4蛋白表達(dá)明顯高于對照組(無電場刺激組)，表明電場能夠促進(jìn)CXCR4蛋白的表達(dá)。
　　4.用CXCR4的抑制劑刺激細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，AMD3100+6h電場組與單獨(dú)應(yīng)用AMD3100組比較細(xì)胞

6、遷移明顯增強(qiáng)，AMD3100組與3h，6h無電場刺激組比較細(xì)胞遷移降低。
　　5.電場刺激BMSCs0min，10min，20min，30min，P-AKT，P-ERK1/2表達(dá)表現(xiàn)為時間依賴性增強(qiáng)。
　　結(jié)論：
　　1.電場能夠增強(qiáng)BMSCs的遷移能力。
　　2.電場增加BMSCs中CXCR4蛋白的表達(dá)。
　　3.電場能夠部分逆轉(zhuǎn)CXCR4抑制劑AMD3100對BMSCs遷移的抑制作用。
　　4.電