脂多糖对人脐带间充质干细胞凋亡的影响及调控机制的研究

来源 :中国人民解放军医学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:maxine1234
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目的:通过组织块法分离培养人脐带间充质干细胞(human umibilical cordmesenchymal stem cells, hUCMSCs),并用不同浓度脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)刺激细胞,探讨LPS对hUCMSCs细胞增殖、凋亡的影响及其调控机制。研究低浓度LPS预处理对hUCMSCs的适应性保护作用,并探讨其潜在机制,为增强hUCMSCs的内毒素耐受性提供理论基础。方法:1利用组织块法从足月儿脐带中分离培养hUCMSCs。倒置显微镜观察细胞形态;MTT法检测第3、5、10代细胞增殖活性;免疫荧光染色法测定细胞表面标记物。2采用不同浓度LPS(0、0.01、0.1、1.0、10.0、20.0、30.0、40.0、50.0μg/ml)刺激hUCMSCs。MTT法检测细胞增殖活性;AO/EB染色法及流式细胞术(flowcytometry, FCM)检测细胞凋亡情况;酶联免疫吸附法(enzyme-linkedimmunosorbent assay, ELISA)检测Caspase-8、Caspase-3活性及DNA片段。3低浓度LPS(0.1、1.0、10.0、20.0μg/ml)预处理12h后,再给予hUCMSCs50.0μg/ml LPS作用24h。FCM及Hoechst染色法检测细胞凋亡情况;MTT法检测细胞的存活率。4低浓度LPS(0.1、1.0、10.0、20.0μg/ml)预处理12h,或再给予hUCMSCs50.0μg/ml LPS作用24h,或给予si-FLIPL及NF-κB特异性抑制剂PDTC,Westernblot检测c-FLIPL和NF-κBp65蛋白表达变化情况;FCM检测细胞凋亡变化情况;ELISA检测Caspase-8、Caspase-3活性变化情况。结果:1组织块法分离培养出成纤维样细胞,呈贴壁漩涡样生长。第3、5、10代细胞增殖快速,趋势皆呈“S”型。细胞高表达CD105、CD90、CD73和CD44,低表达HLA-I;不表达CD31、CD45和HLA-DR。2MTT结果显示,与对照组比较,0.01-10.0μg/ml LPS干预组吸光度值(A值)明显增高(P<0.05或P<0.01),其中1.0μg/ml LPS干预组最高(P<0.01);而20.0μg/ml LPS干预组无明显变化(P>0.05),30.0-50.0μg/ml LPS干预组A值明显降低(P<0.01)。AO/EB示,0-10.0μg/ml LPS干预组未见明显凋亡细胞,20.0-50.0μg/ml LPS干预组可见明显细胞凋亡。FCM示:与对照组〔(2.68±0.27)%〕比较,1.0μg/ml LPS干预组细胞凋亡率〔(3.07±0.35)%〕无明显差异(P>0.05),而30.0及50.0μg/ml LPS干预组凋亡率〔(8.92±3.77)%、(23.46±2.38)%〕明显增高(P<0.01)。ELISA结果示:50.0μg/ml LPS明显提高了hUCMSCs Caspase-8、Caspase-3活性及DNA片段化程度(P<0.01),但Caspase-8抑制剂z-IETD-FMK可显著降低其水平(P<0.01)。3FCM结果示:与未预处理组比较,0.1和1.0μg/ml LPS预处理组hUCMSCs细胞凋亡率明显下降(P<0.01),而10.0和20.0μg/ml LPS预处理组细胞凋亡率无明显变化(P>0.05)。Hoechst染色显示,1.0μg/ml LPS预处理可显著降低50.0μg/ml LPS引起的细胞凋亡。MTT结果示,1.0μg/ml LPS预处理可使50.0μg/mlLPS引起的hUCMSCs存活率从(62.42±6.62)%上升至(84.15±6.30)%(P<0.01)。4与对照组比较,0.1和1.0μg/ml LPS预处理组hUCMSCs中c-FLIPL蛋白表达明显升高(P<0.01);且1.0μg/ml LPS预处理可逆转50.0μg/ml LPS诱导的c-FLIPL蛋白表达下降(P<0.01)。si-FLIPL可显著降低1.0μg/ml LPS预处理引起的c-FLIPL高表达水平(P<0.01),并减弱1.0μg/ml LPS预处理抗细胞凋亡的能力。PDTC可同时下调1.0μg/ml LPS预处理引起的NF-κBp65和c-FLIPL高表达水平(P<0.01)。结论:通过组织块法从人脐带中成功分离、培养出hUCMSCs。LPS对hUCMSCs细胞增殖具有浓度依赖性及双向效应。高浓度LPS能够活化Caspase-8/3信号分子引起hUCMSCs细胞凋亡。适宜浓度的LPS预处理能够抵制高浓度LPS引起的hUCMSCs细胞凋亡,增强hUCMSCs的内毒素耐受性;其机制与NF-κB信号通路活化,上调抗凋亡蛋白c-FLIPL高表达有关。
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