骨髓微環(huán)境對間充質(zhì)干細胞特性的影響.pdf

1、間充質(zhì)干細胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)是骨髓中除造血干細胞外另一重要的干細胞。MSCs具有自我更新和多向分化能力的特點,它可以分化為多種骨髓基質(zhì)細胞如脂肪細胞、成骨細胞和內(nèi)皮細胞等;在一定的誘導體系中還能被誘導分化為軟骨細胞、肌細胞、心肌細胞和神經(jīng)元等。因此,MSCs對于受損組織的修復具有重要意義。另外 MSCs還具有免疫調(diào)控和支持造血的能力,而且來源廣泛,容易在體外培養(yǎng)和擴增,正是因為這些特點,MSCs

2、目前已經(jīng)應(yīng)用于臨床并顯示了良好的治療效果。但是,許多關(guān)鍵問題如免疫調(diào)控的具體機制、骨髓微環(huán)境對 MSCs特性的影響等問題并未解決,所以,建立一種方便、快捷、有效地體外分離培養(yǎng)擴增MSCs的方法能為后續(xù)的研究奠定良好的基礎(chǔ)。
　　本實驗應(yīng)用一種新的方法——骨髓加骨片法分離培養(yǎng)小鼠MSCs。通過將骨髓加骨片法與現(xiàn)有的全骨髓貼壁法和骨片消化法對比,發(fā)現(xiàn)這種新方法出現(xiàn)的MSCs集落時間最早,集落數(shù)最多,獲得的細胞數(shù)也最多;細胞呈梭形貼壁生

3、長,流式細胞術(shù)檢測結(jié)果顯示細胞高表達干細胞標志之一Sca-1,高表達CD44、CD29,不表達白細胞表面抗原CD45和內(nèi)皮細胞標志CD31;得到的MSCs在成骨誘導體系和成脂誘導體系中能分別向成骨細胞和脂肪細胞分化,具有典型的MSCs特性。
　　由于 MSCs上述多種優(yōu)越的特性,尤其是對許多組織的損傷修復能力,使得MSCs各方面功能的研究成為熱點,而MSCs又是骨髓微環(huán)境中的一種重要的干細胞,雖然它對骨髓微環(huán)境中其它細胞有重要作用

4、如支持造血等,但其本身特性也會受到骨髓微環(huán)境的影響,當機體年老時,損傷修復過程中 MSCs的動員和遷移就比年輕機體要慢,所以本研究著重探討年輕骨髓和年老骨髓對 MSCs遷移和增殖的影響。
　　通過年輕骨髓和年老骨髓與骨片共培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)年老骨髓有抑制 MSCs集落形成的作用。為了分析骨髓細胞中何種成分發(fā)揮作用,流式細胞術(shù)檢測年輕骨髓和年老骨髓細胞結(jié)果顯示 B220+細胞在年老骨髓中所占比例明顯低于在年輕骨髓中的比例,而 CD11b+、

5、CD3+、Gr-1+和 F4/80+細胞則是在年老骨髓中所占比例明顯高于在年輕骨髓中的比例。用磁珠分選年老骨髓中 CD11b+、B220+、Ter119+細胞并分別與骨片共培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)這三個亞群并不能抑制 MSCs集落形成。在增殖實驗中,年老骨髓也并沒有起到明顯的抑制細胞增殖的作用,但是在劃痕損傷修復實驗和遷移實驗中,年老骨髓作用的MSCs的遷移能力要弱于年輕骨髓作用的MSCs,進一步的QPCR結(jié)果顯示年輕骨髓刺激后的MSCs表達SDF-

6、1水平顯著高于年老骨髓刺激后。另外 western blot結(jié)果顯示在年輕骨髓或是年老骨髓刺激下,MSCs的MAPK通路均被激活,但是p-38和ERK的磷酸化水平基本沒有差異,而JNK磷酸化水平則是年輕骨髓刺激后的MSCs表達高。
　　綜上所述,骨髓加骨片法是一種方便、快捷、有效的小鼠骨髓 MSCs分離方法;年老骨髓微環(huán)境具有抑制 MSCs從干細胞龕中遷出的作用,但是具體是骨髓中哪部分細胞、細胞外基質(zhì)或是細胞因子起作用還有待進一步