骨髓间充质细胞联合PDMS支架构建移植胰岛微环境的实验研究

目的为了提高移植胰岛的活性和功能,构建适合移植胰岛生存的微环境。 方法采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）和氯化钠晶体构建三维支架,联合骨髓间充质细胞（MSCs）、纤维蛋白和胰岛共同构建迷你"人工胰腺"。采用链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病大鼠移植模型评价效果,将"人工胰腺"移植到糖尿病大鼠大网膜内,对照组行假手术,术后隔天监测移植大鼠血糖水平;数据采用t检验和曼-惠特尼U检验。 结果用PDMS构建的三维巨孔支架,支架内可见大量不规则孔洞空间。胰岛和MSCs可成功装载入支架内,HE染色结果显示,支架孔内存在胰岛,胰岛周围包绕有MSCs。糖尿病大鼠大网膜内移植结果显示,移植后各时间点（1,3,5,7 d）,"人工胰腺"移植组糖尿病大鼠血糖水平分别为（278.70±86.06）mg/ dl、（323.50±44.29）mg/ dl、（283.30±74.00）mg/dl、（304.80±13.33）mg/dl,较假手术对照组（606.00±52.40）mg/dl、（589.70±55.78）mg/dl、（615.00±54.84）mg/dl、（630.30±48.17）mg/ dl均降低,差异具有统计学意义（t = 7.96、9.15、8.82,U = 0.00,P均< 0.01）。 结论MSCs联合PDMS三维支架构建的微环境,可为移植胰岛提供生存的环境,为临床开展胰岛移植提供新的策略。     

骨髓间充质干细胞对移植肾缺血再灌注损伤保护作用的实验研究

目的 观察骨髓间充质干细胞（MSCs）对移植肾缺血再灌注损伤（IRI）模型修复的保护作用,及其作用机制的思路。方法 （1）采用密度梯度离心法结合贴壁分离法分离培养纯化SD大鼠骨髓MSCs,观察其形态,流式细胞仪检测细胞表面标记,检测骨髓MSCs向成骨和成脂细胞分化的潜能;（2）成年雌性SD大鼠28只,随机分组：正常对照组（control group,n=6）,假手术对照组（sham-operated group,n=6）,移植肾IRI组（vehicle-treated I/R group,n=8）,经尾静脉输注间充质干细胞（MSCs）移植肾IRI组（MSCs-treated via tail vein I/R group,n=8）。检测肾功能指标血尿素氮（BUN）和肌酐（Cr）水平变化,评定肾小管的凋亡指数和增殖指数,测定肾组织起氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性及微量丙二醛（MDA）水平,以及对肾脏病理学变化进行观察。结果 （1）分离培养的骨髓MSCs纯度高、生物学特征稳定;（2）移植肾IRI组肾功能指标（BUN36.9±4.8,Scr279.9±22.6）、氧化应激指标明显升高,组织形态学出现肾间质水肿明显,肾小管上皮细胞空泡样变性,近曲小管管壁肿胀,管腔变小。而经尾静脉输注MSCs移植肾IRI组大鼠肾功能指标（BUN22.6±7.8,Scr223.6±26.7）和氧化应激指标得到明显改善（P〈0.05）,组织形态学肾小管上皮细胞细胞核固缩、碎裂和溶解等细胞坏死和变性征象明显减轻,肾小管上皮细胞增殖指数（PI）高于IRI组,肾小管上皮细胞凋亡指数（AI）低于IRI组,两组间差异有统计学意义（P〈0.05）。结论 骨髓MSCs输注能促进肾脏IRI损伤后肾脏细胞增殖,抑制肾脏细胞凋亡,降低血清Creatinine和BUN,在一定程度上促进IRI后肾功能的恢复,通过抑制氧自由基的生成减轻肾组织的损伤程度,改善肾功能。     

间充质干细胞促进Luminal B型乳腺癌细胞生长增殖及其分子机制

目的分析人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)对Luminal B型乳腺癌细胞生长增殖的影响,并初步探讨其可能的分子机理。方法绿色荧光蛋白(GFP)和荧光素酶共表达慢病毒感染人Luminal B型乳腺癌细胞BT474,并经嘌呤霉素筛选两周后,于荧光显微镜下观察GFP的表达情况,IVIS Kinetic成像系统拍照以观察和记录慢病毒感染后BT474细胞荧光素酶的表达情况;荧光显微镜下直接观察,结合MTS实验分析hUC-MSCs共培养或其浓缩上清处理对GFP和荧光素酶共表达BT474细胞生长增殖的影响;Western blot法检测hUC-MSCs浓缩上清处理对BT474细胞Akt和MAPK信号通路激活情况以及下游细胞周期调控蛋白Cyclin D1表达的影响;常规RT-PCR法检测hUC-MSCs中NRG-1、NRG-2、IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ和EGF等配体的表达。荧光素酶表达强度与细胞数量的相关性经由Excel软件行统计学分析,MTS实验数据则经由SPSS13.0统计软件行统计学分析。结果荧光显微镜和IVIS Kinetic成像系统的观察结果分别证实,GFP和荧光素酶经慢病毒载体系统的介导可在BT474细胞中成功地共表达,且荧光素酶的表达强度与细胞数量呈直线相关。MSCs共培养或其浓缩上清处理均可显著促进Luminal B型乳腺癌细胞BT474的生长增殖,其细胞存活比例分别为各自对照组的148.06%(P0.005)和147.99%(P0.001);MSCs浓缩上清处理同时激活BT474细胞内Akt和MAPK信号通路,并上调细胞周期调控蛋白Cyclin D1表达。此外,RT-PCR结果显示,hUC-MSCs中NRG-1和EGF的mRNAs水平呈高表达,而NRG-2、IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ等配体的mRNAs表达也可见。结论 MSCs可通过表达并分泌NRG-1等配体,从而激活Luminal B型乳腺癌细胞BT474的下游Akt和MAPK信号转导通路以上调细胞周期调控蛋白Cyclin D1的表达,进而促进其生长增殖。     

间充质细胞外泌体促进小鼠胰岛内皮细胞血管生成的研究

目的探讨间充质细胞（MSC）外泌体对低氧条件下胰岛内皮细胞（MS-1）血管生成的影响。 方法MSC无血清低氧条件培养48?h,超滤离心法富集条件培养基中的外泌体,采用电镜和Western Blot的方法进行鉴定;通过血管形成试验比较分析不同条件下：常氧培养组（NOR组,21﹪O₂、5﹪CO₂）、低浓度氧培养组（HYP组,2﹪O₂、5﹪CO₂）、外泌体+低浓度氧共培养组（HYP+EXO组,2﹪O₂、5﹪CO₂）,MS-1细胞的血管形成能力;image J软件分析血管形成长度;PCR、Q-PCR检测血管内皮生长因子（VEGF） RNA水平的表达,Western Blot检测VEGF、HIF1α蛋白水平表达以及mTOR信号通路激活情况。采用单因素方差分析和SNK-q检验统计学分析。 结果超滤离心法富集的MSC条件培养基中的外泌体,大小为30 ~ 100 nm,表达CD9,CD63,CD81等外泌体表面标志物;血管形成试验结果显示,低氧促进MS-1血管生成,HYP+EXO组形成明显的血管网状结构;HYP+EXO组血管形成相对长度（2386.0±137.7）像素与NOR组（393.3±174.2）像素和HYP组（1467.0±230.0）像素相比增强,差异有统计学意义（t = 12.30,P?= 0.0065;t = 15.74,P = 0.0040）;PCR结果显示,HYP+EXO组VEGF相对表达量（20.26±9.972）较常氧对照组（1.000）和低氧组（6.521±3.501）均增强,差异有统计学意义（t = 5.462,P = 0.0009;t = 4.238,P = 0.0038）;同时,Western Blot结果显示VEGF蛋白水平表达升高,HIF1-α表达上调,mTOR发生磷酸化。 结论MSC外泌体可促进低氧条件下的小鼠胰岛内皮细胞血管生成。MSC外泌体可能通过上调HIF1-α,调节VEGF表达,激活mTOR信号通路,促进胰岛内皮细胞血管生成。