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目的:探讨葛根素对人脐带间质干细胞(Human umbilical cord mesenchymal stemcells,HucMSCs)生长特性及成骨分化能力的影响,为临床葛根素的应用开辟新途径,提供新理论。研究还原型谷胱甘肽(GSH)对人脐带间质干细胞(Humanumbilical cord mesenchymal stem cells,HucMSCs)生物学特性的影响,并对其机制进行了初步探讨,为将来能够体外长期培养间质干细胞提供新方法。
方法:①采用组织块贴壁法获得脐带间质干细胞。②运用MTT法检测葛根素和GSH对脐带间质干细胞增殖能力和生长曲线的影响。③采用流式分析还原型谷胱甘肽对脐带间质干细胞周期的影响。④取HucMSCs进行成骨分化诱导,用ALP细胞化学染色以及钙基质染色(Von Kossa法)比较细胞加药诱导前后的变化,并提取RNA,检测ALP基因水平的差异。⑤采用流式检测在还原型谷胱甘肽的干预下特定浓度的醋酸铅引起脐带间质干细胞凋亡的变化。⑥采用试剂盒检测还原型谷胱甘肽对脐带间质干细胞培养上清中丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)的影响。⑦采用Western blot检测还原型谷胱甘肽对脐带间质干细胞细胞增殖蛋白ERK的影响。
结果:①随着葛根素浓度的升高,吸光度值(OD)逐渐下降。成骨诱导14天后,葛根素组ALP阳性细胞数明显比对照组高；Von kossa染色结果显示:葛根素组细胞外的钙基质沉积量比对照组高。成骨诱导第七天,葛根素组ALP基因表达量比对照组高。②还原型谷胱甘肽组细胞周期与对照组相比S期升高。成骨诱导十四天染色,还原型谷胱甘肽处理组与对照组相比,ALP阳性细胞数无明显差别。与对照组相比还原型谷胱甘肽处理后细胞培养上清中MDA减少,SOD升高。细胞蛋白p-ERK／t-ERK的比值24 h的比0 h的高。流式分析结果显示:还原型谷胱甘肽组凋亡细胞数比铅处理组少。
结论:①葛根素对人类脐带间质干细(HucMSCs)活性能够产生影响。在一定范围内,低浓度的促进其增殖,高浓度的抑制其增殖。葛根素对其成骨分化有促进作用。②还原型谷胱甘肽在0.15 mg／ml浓度下对脐带间质干细胞活性影响最强。在此浓度下,既不影响间质干细胞成骨分化,也不影响其表面标志的表达,并且还原型谷胱甘肽可以减弱铅对脐带间质干细胞的损害。