骨髓微環(huán)境對(duì)間充質(zhì)干細(xì)胞特性的影響.pdf

1、間充質(zhì)干細(xì)胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)是骨髓中除造血干細(xì)胞外另一重要的干細(xì)胞。MSCs具有自我更新和多向分化能力的特點(diǎn),它可以分化為多種骨髓基質(zhì)細(xì)胞如脂肪細(xì)胞、成骨細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞等;在一定的誘導(dǎo)體系中還能被誘導(dǎo)分化為軟骨細(xì)胞、肌細(xì)胞、心肌細(xì)胞和神經(jīng)元等。因此,MSCs對(duì)于受損組織的修復(fù)具有重要意義。另外 MSCs還具有免疫調(diào)控和支持造血的能力,而且來(lái)源廣泛,容易在體外培養(yǎng)和擴(kuò)增,正是因?yàn)檫@些特點(diǎn),MSCs

2、目前已經(jīng)應(yīng)用于臨床并顯示了良好的治療效果。但是,許多關(guān)鍵問(wèn)題如免疫調(diào)控的具體機(jī)制、骨髓微環(huán)境對(duì) MSCs特性的影響等問(wèn)題并未解決,所以,建立一種方便、快捷、有效地體外分離培養(yǎng)擴(kuò)增MSCs的方法能為后續(xù)的研究奠定良好的基礎(chǔ)。
　　本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用一種新的方法——骨髓加骨片法分離培養(yǎng)小鼠MSCs。通過(guò)將骨髓加骨片法與現(xiàn)有的全骨髓貼壁法和骨片消化法對(duì)比,發(fā)現(xiàn)這種新方法出現(xiàn)的MSCs集落時(shí)間最早,集落數(shù)最多,獲得的細(xì)胞數(shù)也最多;細(xì)胞呈梭形貼壁生

3、長(zhǎng),流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)結(jié)果顯示細(xì)胞高表達(dá)干細(xì)胞標(biāo)志之一Sca-1,高表達(dá)CD44、CD29,不表達(dá)白細(xì)胞表面抗原CD45和內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)志CD31;得到的MSCs在成骨誘導(dǎo)體系和成脂誘導(dǎo)體系中能分別向成骨細(xì)胞和脂肪細(xì)胞分化,具有典型的MSCs特性。
　　由于 MSCs上述多種優(yōu)越的特性,尤其是對(duì)許多組織的損傷修復(fù)能力,使得MSCs各方面功能的研究成為熱點(diǎn),而MSCs又是骨髓微環(huán)境中的一種重要的干細(xì)胞,雖然它對(duì)骨髓微環(huán)境中其它細(xì)胞有重要作用

4、如支持造血等,但其本身特性也會(huì)受到骨髓微環(huán)境的影響,當(dāng)機(jī)體年老時(shí),損傷修復(fù)過(guò)程中 MSCs的動(dòng)員和遷移就比年輕機(jī)體要慢,所以本研究著重探討年輕骨髓和年老骨髓對(duì) MSCs遷移和增殖的影響。
　　通過(guò)年輕骨髓和年老骨髓與骨片共培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)年老骨髓有抑制 MSCs集落形成的作用。為了分析骨髓細(xì)胞中何種成分發(fā)揮作用,流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)年輕骨髓和年老骨髓細(xì)胞結(jié)果顯示 B220+細(xì)胞在年老骨髓中所占比例明顯低于在年輕骨髓中的比例,而 CD11b+、

5、CD3+、Gr-1+和 F4/80+細(xì)胞則是在年老骨髓中所占比例明顯高于在年輕骨髓中的比例。用磁珠分選年老骨髓中 CD11b+、B220+、Ter119+細(xì)胞并分別與骨片共培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)這三個(gè)亞群并不能抑制 MSCs集落形成。在增殖實(shí)驗(yàn)中,年老骨髓也并沒(méi)有起到明顯的抑制細(xì)胞增殖的作用,但是在劃痕損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)和遷移實(shí)驗(yàn)中,年老骨髓作用的MSCs的遷移能力要弱于年輕骨髓作用的MSCs,進(jìn)一步的QPCR結(jié)果顯示年輕骨髓刺激后的MSCs表達(dá)SDF-

6、1水平顯著高于年老骨髓刺激后。另外 western blot結(jié)果顯示在年輕骨髓或是年老骨髓刺激下,MSCs的MAPK通路均被激活,但是p-38和ERK的磷酸化水平基本沒(méi)有差異,而JNK磷酸化水平則是年輕骨髓刺激后的MSCs表達(dá)高。
　　綜上所述,骨髓加骨片法是一種方便、快捷、有效的小鼠骨髓 MSCs分離方法;年老骨髓微環(huán)境具有抑制 MSCs從干細(xì)胞龕中遷出的作用,但是具體是骨髓中哪部分細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)或是細(xì)胞因子起作用還有待進(jìn)一步