七氟烷预处理对骨髓间充质干细胞在缺氧复氧环境下增殖和凋亡的影响

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目的  器官缺血可以引起其细胞不可逆性损伤,是致残致死的一个主要原因。因此,对缺血组织的保护成为近来研究的热点,而近些年来,骨髓间充质干细胞治疗获得了极好的效果,引起了越来越多的关注与研究。随着研究的深入,发现骨髓间充质干细胞治疗尚存着一些需要解决的问题。其中较为严峻的是移植后的干细胞的生存率低,文献报道心肌缺血干细胞移植治疗中,移植后进入体内的干细胞在第一个24小时内存活率低于1%。因此,如何提高缺血缺氧环境下大鼠骨髓间充质干细胞生存率成为干细胞移植疗法一个亟待解决的问题。  七氟烷是目前临床上一种较理想的吸入性麻醉药。近年来,人们通过研究不断证实七氟烷预处理或后处理对于多种组织细胞缺血再灌注有保护作用,如心肌细胞、神经细胞、内皮细胞、平滑肌细胞等。最近,有报道称低浓度的七氟烷短暂预处理人干细胞样内皮祖细胞在体外实验中能促进其集落形成,提高其增值能力。但是七氟烷对缺氧复氧环境下骨髓间充质干细胞(bonemarrowmesenchymalstemcells,BMSCs)有何作用还未见报道。因此,本实验通过体外复制干细胞移植后缺血组织的缺血缺氧微环境,旨在探讨七氟烷预处理对缺氧复氧环境下大鼠骨髓间充质干细胞凋亡和增殖能力的影响,为更好的应用BMSCs治疗缺血再灌注损伤提供线索。  方法  采取全骨髓贴壁法分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞,通过流式细胞仪分析表面标记CD29、CD90、CD45、CD34。采用缺氧盒模拟大鼠骨髓间充质干细胞体外缺氧条件,并行血清剥夺以模拟体内缺血环境,建立体外缺氧复氧模型。应用吸入性麻醉药七氟烷进行预处理。选取第三代细胞随机分为3组:组1空白对照组;组2缺氧/复氧组H/R(缺氧24h,复氧24h);组3七氟醚预处理组(2%七氟醚预处理2h后,缺氧24h,复氧24h)。对各组细胞行胰蛋白酶消化制成单细胞悬液,AnnexinⅤ-FITC/PI双染后流式细胞仪检测凋亡率,JC-1染色后流式细胞仪检测线粒体膜电位,PI染色后检测细胞周期。  结果  流式细胞仪AnnexinⅤ-FITC和PI双染结果显示,3组间凋亡率有显著性差异P<0.05。组1在正常环境下培养,凋亡细胞数量较少。组2在缺氧血清剥夺24h后细胞凋亡率升高。七氟烷预处理后BMSCs在缺氧/复氧后凋亡细胞数目减少。流式细胞仪检测线粒体膜电位JC-1染色表明,组2线粒体膜电位损伤细胞比例明显高于组1和组3,有显著差异。与对照组相比,H/R组G1期细胞增加,S期细胞比例明显减少;SP组与H/R组相比G1期细胞减少,S期细胞例比增高。  结论  七氟烷预处理能减少缺氧复氧下BMSCs凋亡数量,并能增强缺氧环境下BMSCs的增殖能力。
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