溶血磷脂酸抑制人脐带间充质干细胞凋亡及其分子机理
Date :2018-09-07  

    

    人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells, hUC-MSCs)是一种从脐带胶质中分离出的具有多潜能的基质细胞,属于多能成体干细胞。人脐带间充质干细胞是目前用于细胞治疗的最佳干细胞群,原因包括:一、与胚胎干细胞比较,人脐带间充质干细胞无伦理道德约束,具有较强的可塑性;二、与其他类型的干细胞移植比较,人脐带间充质干细胞移植具有更多的临床应用优势,如组织来源较多、取材方便无创伤、移植排斥反应很低和能低氧生长等。但一直以来移植的间充质干细胞存活率非常低、生长速度过慢,细胞移植后数小时内大量供体细胞死亡,这成为限制这种治疗方法应用的主要瓶颈。

    溶血磷脂酸(Lysophosphatidicacid, LPA)是内源性磷脂分子,无免疫源性。作为胞外信号分子,LPA通过激活细胞膜上的几种G蛋白偶联受体,引起一系列的细胞内信号转导,在多种细胞基能调节中起重要作用,如细胞增殖、抗凋亡和肿瘤细胞侵润等。我们前期研究发现LPA促进人脐带间充质干细胞增殖,而不引起细胞分化。这对人脐带间充质干细胞细胞周期长、存活率低等细胞移植治疗中遇到的问题来说可能是一种解决方案,具有广泛的应用前景。

    目的:本文将探索LPA对人脐带间充质干细胞存活的影响进而阐明LPA在人脐带间充质干细胞中抗凋亡作用的信号通路及详细机制。

    方法:本实验中原代培养人脐带间充质干细胞,流式细胞仪检测细胞表面标记物;Real-time PCR检测人脐带间充质干细胞中LPA受体的表达;MTT法检测LPA诱导人脐带间充质干细胞增殖作用;用脂多糖诱导人脐带间充质干细胞的凋亡并用Hoetchst33343染色法检测细胞凋亡;用试剂盒检测在LPA抗凋亡过程中Ki16425(LPAR1/3拮抗剂),PTX(Gi抑制剂)对Caspase3酶活性的影响。

    结果:本实验成功分离、培养人脐带间充质干细胞,流式细胞仪检测间充质干细胞典型表面标记物,得到99%以上CD105阳性,CD45和HLA-DR阴性的细胞;人脐带间充质干细胞主要表达LPAR2和LPAR3,其中LPAR3表达量较多,其次是LPAR2,其它几个受体几乎不表达;MTT法及Caspase活性检测结果显示LPA对人脐带间充质干细胞的存活作用(增殖和抗凋亡)有剂量依赖性;Caspase3酶活性检测结果显示LPA抑制LPS诱导的Caspase3/7酶活性的增强;LPAR1/3拮抗剂Ki16425能抑制LPA的上述作用,而Gi蛋白特异性抑制剂PTX无此现象。

    结论:1.优化排瓶法,高效分离到人脐带间充质干细胞并培养;2.LPA促进人脐带间充质干细胞增殖,其信号通路为LPAR1/3通过PTX依赖(Gi)途径进行;3.LPA抑制LPS诱导的人脐带间充质干细胞凋亡,是由LPAR3/Gq以及抑制Caspase活性的信号通路进行;4.通过18次传代培养中未发现LPA引起人脐带间充质干细胞的分化,显示出LPA是个很理想的,没有免疫源性的具有开发前景的抗凋亡剂。