人脐带间充质干细胞来源的外泌体对人真皮成纤维细胞的影响和作用机制研究

来源 :昆明医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zuochuan002
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
[目的]间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells,MSCs)在皮肤创面愈合过程中起着积极的作用,大量的研究表明,这种促进作用可能是通过其来源的外泌体来发挥的。外泌体可用于无细胞治疗,与MSCs相比,更便于储存和运输,同时也避免了细胞移植带来的肿瘤等风险。本研究通过分离、提取和培养人脐带间充质干细胞(human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells,hUC-MSCs),收集hUC-MSCs的培养上清,提取外泌体,通过体外实验探究外泌体促进皮肤创面愈合的机制以及对人真皮成纤维细胞(Human Dermal Fibroblasts,HDFs)的作用和影响,争取突破hUC-MSCs治疗创面的伦理、运输、肿瘤发生等方面的瓶颈,为后续将MSCs用于创面愈合的临床治疗作理论准备。[方法]1.hUC-MSCs的提取、培养和鉴定:组织块贴壁法提取hUC-MSCs,显微镜镜下观察细胞的形态结构。流式细胞仪检测细胞表面标志物CD90、CD105、CD34、CD45表达情况。定向诱导hUC-MSCs的成脂成骨分化,分别用油红O和茜素红染色法鉴定其多向分化潜能。2.hUC-MSCs来源的外泌体的分离、提取和鉴定:通过试剂盒法提取外泌体。透射电镜观察外泌体,粒径分析检测外泌体的粒径大小,Western Blot鉴定外泌体标志物CD9和CD63的表达。3.hUC-MSCs来源的外泌体对HDFs的作用及影响:分别将0、25、50、75、1 00μg/mL的外泌体作用于HDFs,通过CCK-8检测第1、2、3、4、5天的HDFs增殖情况;探究外泌体促进HDFs增殖的最佳浓度。通过qRT-PCR检测经过外泌体处理后的HDFs的人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白(Phosphatase and Tensin Homolog Deleted on Chromosome Ten,PTEN)和发芽 RTK 信号拮抗剂 1(Sprouty RTK Signaling Antagonist 1,SPRY 1)的表达情况,并与对照组作比较。分别使用miR-21-5p mimic和inhibitor处理hUC-MSCs,再分离hUC-MSCs的培养基里的外泌体,分别将这两组外泌体作用于HDFs;siPTEN和siSPRY1分别作用于HDFs;未经过处理的hUC-MSCs的培养上清中提取的外泌体作用于HDFs;对照组不加外泌体。用CCK-8试剂盒检测并比较以上六组对HDFs的影响。用外泌体处理HDFs;对照组不做任何处理;用miR-21-5p inhibitor预处理的hUC-MSCs来源的外泌体处理HDFs。ELISA检测以上三组的HDFs中的磷酸化AKT和磷酸化ERK1/2蛋白的量。[结果]1.hUC-MSCs鉴定的结果:镜下观察,细胞呈长梭形,生长状态良好。流式细胞术的结果示,所提取的细胞低表达CD34、CD45,高表达CD90、CD105。hUC-MSCs经成骨和染色后,观察到红色的钙结节。hUC-MSCs经成脂和染色后,可观察到红色的脂滴。因此,提取的细胞具有hUC-MSCs的特征,可用于后续实验。2.hUC-MSCs来源的外泌体的分离、提取和鉴定:透射电镜结果示,观察外泌体呈圆盘状小泡,膜的边界清晰。粒径分析结果示:所得PBS悬液中的颗粒peak analysis表明峰值是(126.53±2.41)nm,大部分外泌体的直径在40-200nm范围之间。Western Blot结果表明,外泌体可表达CD9和CD63蛋白。以上结果均说明,通过试剂盒分离和提取得到的PBS悬液中含有大量外泌体。3.hUC-MSCs来源的外泌体对HDFs的作用及影响:qRT-PCR的检测结果示,经过外泌体处理后的HDFs的PTEN和SPRY1的表达均较对照组低(P<0.05)。CCK-8的检测结果示,外泌体处理组在第2d(P<0.05)、3d(P<0.001)、4d(P<0.001)、5d(P<0.001)均高于对照组。这一结果进一步验证了外泌体对 HDFs 的增殖作用。siPTEN 组在第 2d(P<0.05)、3d(P<0.05)、4d(P<0.001)、5d(P<0.05)均高于对照组。提示PTEN的敲低可以实现类似外泌体促进HDFs增殖的效果。siSPRY1组在第2至第5d(P<0.05)也高于对照组。提示SPRY1的敲低也可以实现类似外泌体促进HDFs增殖的效果。MiR-21-5p mimic组在第2d(P<0.05)、3d(P<0.001)、4d(P<0.001)、5d(P<0.001)均高于对照组,提示经过miR-21-5p mimic处理后的hUC-MSCs的外泌体可以促进HDFs增殖,且从整体趋势上看,miR-21-5p mimic组促进HDFs增殖的作用是所有分组中最强的。外泌体处理组在第 2d(P<0.05)、3d(P<0.05)、4d(P<0.001)、5d(P<0.05),均高于 miR-21-5p inhibitor 组。提示经过 miR-21-5p inhibitor 处理后的hUC-MSCs的外泌体促进HDFs增殖的作用有所减弱,即miR-21-5p inhibitor可逆转或是抑制外泌体促进HDFs的增殖作用。siPTEN组在第2d(P<0.05)、4d(P<0.001)、5d(P<0.05)均高于 miR-21-5p inhibitor 组,siSPRY1 组在第 4d(P<0.05)高于miR-21-5p inhibitor组。结合这些结果来看,外泌体促进HDFs的增殖作用,可能与miR-21-5p和PTEN、SPRY1均有密切的关联。ELISA检测磷酸化AKT和磷酸化ERK1/2蛋白的检测结果示,外泌体处理组的磷酸化AKT和磷酸化ERK1/2蛋白的表达均高于对照组(P<0.05)说明了外泌体可以激活PI3K/AKT和ERK1/2的信号通路。miR-21-5p inhibitor组的磷酸化AKT和磷酸化ERK1/2蛋白的表达与对照组比较(P>0.05),可认为两组间无差别;但是在与外泌体处理组的比较中,发现外泌体处理组的磷酸化AKT蛋白和磷酸化ERK1/2蛋白的表达明显高于miR-21-5pinhibitor组(P<0.05)。这与CCK-8的实验结果保持一致,再一次验证了 miR-21-5p inhibitor可逆转或是抑制外泌体对HDFs的作用。提示了 hUC-MSCs来源的外泌体可能通过调节miR-21-5p,抑制PTEN和SPRY1的表达,激活PI3K/AKT和ERK1/2信号通路。[结论]1.经过细胞形态学、细胞表面标志物、成骨成脂分化诱导并鉴定后,可以认为提取所得的细胞是hUC-MSCs。2.经过外泌体的透射电镜、粒径大小分析、Western Blot检测表面标志物后,可以认为提取所得的PBS悬液中富集有外泌体。3.hUC-MSCs来源的外泌体可以促进HDFs的增殖,且在0、25、50、75、100μg/mL的5个外泌体浓度中,以100μg/mL的外泌体作用最好;而其促进成纤维细胞增殖的作用可能是通过介导miR-21-5p,下调PTEN和SPRY1,激活PI3K/AKT和ERK1/2信号通路来实现的。
其他文献
<正>集装箱中转业务是青岛港集装箱业务的重要组成部分,每年沉淀大量数据。以往,业务人员主要通过码头管理系统分析集装箱中转业务数据,存在数据量庞大、数据分析维度不够灵活、不同维度数据相互隔离产生数据孤岛等问题,导致集装箱中转业务数据分析效率低下。为了扩展集装箱中转业务数据分析维度,
期刊
目的 明确腹腔镜腹股沟疝修补术中转开放的潜在危险因素。方法 回顾性分析浙江省人民医院2018年1月1日至12月31日手术室手术申请为腹腔镜腹股沟疝修补术患者的临床病例资料,记录腹腔镜腹股沟疝修补术中转开放的发生情况,并采用Logistic回归分析腹腔镜腹股沟疝修补术中转开放的潜在危险因素。结果 总共175例欲行腹腔镜下经腹腹膜前(transabdominal preperitoneal, TAPP
期刊
十八大以来,我国大力推进互联网与实体经济的深度融合,为电商企业营造了良好的创业和经营环境。在信息化、数字化、智能化的时代背景下,电子商务凭借着其不受时空限制、物流速度快、成本低等优势,逐渐融入了我国的各行各业。B2C电子商务是互联网经济的典型代表,即企业通过网络进行在线销售的电商形式,我国的B2C电商市场多年以来都保持着淘宝、京东两家独大的稳定格局。然而,拼多多在2015年成立后占领三四线城市市场
学位
本文将青风藤果浆的乙酸乙酯萃取物分离后,通过GC-MS分析出其具体结构成分。其萃取物对痤疮主要致病菌进行一系列的抑菌实验,均表现出显著的抑菌作用,摸索出适宜的浓度添加到面膜中,按照QB/T 2872和《化妆品安全技术规范》对青风藤果浆萃取物抑菌面膜进行感官、理化和卫生检测,并进行安全性评价和补水控油测试,研发出一款温和抑菌,补水控油的青风藤果浆萃取物抑菌面膜。青风藤果浆对三种致痘菌抑菌圈实验表明:
学位
目的探讨人乳头瘤病毒(HPV)高危型阳性的宫颈病变患者疾病不确定感、应对方式和心理状态的相关性。方法选取2016年9月~2018年9月本院收治的80例HPV高危型阳性的宫颈病变患者进行研究,所有患者均接受问卷调查,经相关分析疾病不确定感、应对方式和心理状态的相关性。结果 80例HPV高危型阳性的宫颈病变患者疾病不确定感得分为 74.90±7.36 分;经Pearson相关性分析可见,疾病不确定感各
期刊
消费金融的欺诈检测是学术界和产业界的一个重要问题,现阶段比较流行的做法是利用机器学习方法通过提取用户的固有特征来实现。随着团伙化欺诈的出现,传统的机器学习方法在欺诈用户样本数量小及特征数据不足的情况下,显得无能为力。团伙欺诈用户之间有很强的关联关系,该文利用用户间的通话数据构建用户关联网络,通过网络统计指标和DeepWalk算法提取用户节点的图特征,充分利用图的拓扑结构信息和邻居节点信息,将其与用
期刊
目的:间充质干细胞(Mesenchymal Stromal Cells,MSCs)主要通过旁分泌作用增强组织免疫调节和再生修复功能促进创面愈合。外泌体(Exosomes,Exos)是非常重要的旁分泌因子。而MSCs的生物学功能会受到细胞的培养环境和移植部位疾病微环境的影响。因此,在模拟的创面微环境培养条件诱导下MSCs分泌的Exos可能对创面有更“精准”的治疗。本研究通过肿瘤坏死因子(Tumor
学位
针对汽车保险欺诈检测的各影响因素存在复杂的非线性关系以及难以识别欺诈样本的问题,提出了一种改进粒子群算法(PSO)优化T-S模糊神经网络(TSFNN)的汽车保险欺诈检测模型,利用改进粒子群算法对TSFNN的网络系数和隶属度函数参数进行迭代寻优。针对传统的粒子群算法存在收敛速度慢,容易陷入局部最优的缺点,采用混沌映射产生初始种群,引入非线性时变惯性权重和自然选择机理构建了一种改进的粒子群算法。仿真结
期刊
随着中国经济的快速发展和保险市场的日益成熟,重大疾病保险已逐步成为国民选择的热门保险产品。然而重大疾病保险相关的保险欺诈问题却屡见不鲜,并且呈现团伙化、专业化的趋势,传统方法已经无法有效识别重大疾病保险的团伙式欺诈行为。本文运用图数据库方法,针对某大型寿险公司近10年的赔付信息进行分析,探索并验证图数据库技术在识别重大疾病保险团伙式欺诈中的应用可行性。分析表明,图数据库技术可以有效识别重大疾病保险
期刊
目的:为了证实个性化的疾病微环境对间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells,MSCs)的旁分泌效应具更高效的“指导性”作用,本研究采用不同的体外模拟疾病微环境刺激人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,h UCMSCs)以获取不同的外泌体(exosomes,Exos),观察它们注射到增生性瘢痕(hypertrop
学位