人羊膜上皮细胞干预脂多糖诱导RAW264.7细胞向M1极化及其机制初步研究

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目的探讨人羊膜上皮细胞(human amniotic epithelial cell, H-AEC)预防RAW264.7细胞在脂多糖(1ipopolysaccharide, LPS)诱导后向M1极化的作用和可能机制以及比较H-AEC、羊膜间充质细胞(human amniotic mesenchymal cell, HA-MSC)和脐带间充质细胞(Umbilical mesenchymal stem cells, UC-MSC)分泌的细胞因子对脂多糖刺激巨噬细胞系RAW264.7炎症状态的影响。为H-AEC在治疗炎症相关疾病的临床应用上提供理论基础。方法细胞的分离和培养:通过胰酶(Trypsin/EDTA,T/E)消化法作用人胎盘羊膜,分离H-AEC;通过透明质酸酶(Hyaluronidase, H),中性蛋白酶(Dispase, D)以及胶原蛋白酶(Collagenase,C)三酶联合消化法分别从人胎盘羊膜和脐带中分离HA-MSC和UC-MSC。实验分组:(1)H-AEC干预LPS刺激RAW264.7极化实验分组:①空白对照组:RAW264.7正常培养48小时;②阳性对照组:RAW264.7正常培养48小时后100ng/ml LPS刺激4小时;③干预对照组:AW264.7(2.5×105)和H-AEC (5×105) Transwell共培养48小时;④实验组:RAW264.7(2.5×105)和H-AEC (5×105) Transwell共培养48小时后100ng/ml LPS刺激4小时。(2)比较H-AEC、HA-MSC、UC-MSC干预LPS刺激RAW264.7极化实验分组:①阳性对照组:RAW264.7正常培养48小时后100ng/ml LPS刺激4小时;②H-AEC组:RAW264.7(2.5×105)和H-AEC (5×105) Transwell共培养48小时后100ng/ml LPS刺激4小时;③HA-MSC组:RAW264.7(2.5×105)和A-MSC(5×105)Transwell共培养48小时后100ng/ml LPS刺激4小时;④UC-MSC组:RAW264.7(2.5×105)和UC-MSC (5×105) Transwell共培养48小时后100ng/ml LPS刺激4小时。检测方法:细胞划痕实验检测各组RAW264.7细胞的迁移能力;一氧化氮检测试剂盒检测各组RAW264.7细胞分泌NO的水平;用实时定量多聚酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction, RT-PCR)检测各组细胞经典激活的巨噬细胞(classically activated macrophage, M1macrophage)相关的促炎基因以及旁路活化的巨噬细胞(alternatively activated macrophage, M2macrophage)相关的抑炎基因表达情况;Western blotting检测(1)中各组RAW264.7胞质蛋白p-IκBa以及胞核蛋白NFκB的表达;ELISA检测各组TGF-p1的分泌情况。结果(1)实验组RAW264.7细胞迁移率为14.7%±4.5%,与阳性对照组(31.1%±11.0%)相比,差异具有显著性(p<0.05)。HA-MSC、UC-MSC组迁移率分别为14.7%±4.5%、9.6%±0.7%、13.0%±0.9%,与阳性对照组相比,差异具有显著性(p<0.05),但三组实验组无明显差异(p>0.05)。(2)实验组共培养后RAW264.7细胞分泌NO的水平为24.26±0.72μM/L,与阳性对照组(45.65±1.78μM/L)差异具有显著性(p<0.05)。 HA-MSC、UC-MSC组NO浓度为44.52±2.51μM/L、42.25±0.76μM/L,与阳性对照组无显著性差异(p>0.05)。(3)促炎基因与抑炎基因的表达改变:(A)实验组(H-AEC组)IL-1β、TNFa、NOS-2、INFβ等M1基因表达下调,CD206、CD36、Arg-1等M2基因表达上调,与阳性对照组相比有显著差别;(B)HA-MSC、UC-MSC组促炎基因INFp表达下调显著,其余基因均上调表达;抑炎相关基因如Arg-1、CD206、CD36均上调;三组细胞干预后抑炎症相关基因Arg-1、CD206、CD36表达均上调,与对照组有显著差异。(4)实验组降低了RAW264.7细胞中LPS激活的经典炎性通路NFκB上胞质蛋白p-IκBa以及胞核蛋白NFκB的表达量。(5)实验组下室TGF-p1分泌量大于上室,两者都大于H-AEC自身TGF-β1分泌量。结论人羊膜上皮细胞能有效抑制LPS刺激下的RAW264.7向M1极化且M2相关基因表达上调,其机制可能是通过抑制IκBa磷酸化阻止NFκB进入细胞核内启动M1型相关基因的表达。人羊膜上皮细胞、羊膜间充质细胞和脐带间充质细胞可以促进巨噬细胞向2型分化,但其效果和机制存在不同。
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