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N-乙酰基-丝氨酰-天冬氨酰-赖氨酰-脯氨酸(AcSDKP)是一种具有生理调控活性的肽类因子,最初是从胎牛骨髓中发现的。早先的一系列实验显示,这种四肽因子可通过阻止造血干/祖细胞进入S期,使其停留在G0期,而发挥细胞增殖抑制作用。后来的研究表明,AcSDKP对非造血细胞如淋巴细胞,肾间质成纤维细胞和心肌成纤维细胞等也有生长抑制作用。本实验室近来的工作发现,AcSDKP能抑制体外培养条件下小鼠骨髓间充质干细胞(MSC)的增殖,本研究旨在通过分离、纯化和培养人骨髓MSC,进一步探究该因子对骨髓MSC的生长调控活性和作用机制。
本研究通过分离人骨髓单个核细胞,并在传代培养出纯化MSC及鉴定其增殖和分化能力的基础上,采用集落形成实验、甲基偶氮唑盐(MTT)比色法、细胞分裂指数测定、5-溴脱氧尿苷(BrdU)掺入和流式细胞术等方法,观察了AcSDKP对体外培养的人骨髓MSC增殖速率的影响,检测了在AcSDKP作用下MSC的DNA合成和细胞周期活动,还观察了AcSDKP对这些干细胞作用的可逆性和血清浓度对其作用的影响,以及该因子对这种骨髓干细胞贴壁能力的影响。结果如下:(1)在AcSDKP浓度为10-12ol/L~10-9mol/L的培养体系中,人骨髓MSC的集落生成率和大小、活力细胞数和分裂指数均减低,最大效应浓度为10-11mol/L。(2)在AcSDKP浓度为10-12ol/L~10-10mol/L的MSC培养体系中,BrdU标记阳性细胞数显著减少;S+G2/M期细胞的比率降低,G0/G1期细胞明显增加。(3)在所加AcSDKP的终浓度为10-11mol/L的体系中,将已贴附于培养板的人骨髓单个核细胞培养3天后,撤除AcSDKP,MSC的生长速率恢复,其集落生成数明显多于不撤除AcSDKP的培养体系。(4)如果将培养体系的血清浓度增至40%,MSC集落生成的抑制率明显小于较低血清浓度组。(5)将MSC种入AcSDKP浓度为10-12mol/L~10-9mol/L的培养体系24h后,贴壁细胞数与对照组比较明显减少。
以上实验结果表明,在体外培养条件下,AcSDKP对人骨髓MSC的增殖具有抑制作用,其效应是剂量依赖性的和可逆性的。AcSDKP可阻止人骨髓MSC进入S期,减慢细胞周期进程。它的这种抑制效应与其可对抗生长刺激因子和影响骨髓MSC的贴壁能力有关。本研究为阐明骨髓MSC生长调控机制增添了新认识,并将为AcSDKP在干细胞相关应用研究中的利用提供有价值的实验证据。