胰岛素生长因子-1(IGF-1)通过PI3K/Akt通路抑制骨髓间充质干细胞(BMSCs)凋亡

该研究通过构建高表达胰岛素生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)的异常微环境模型探讨IGF-1对骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)凋亡的影响及可能的作用机制,为BMSCs作为载体在靶向治疗肿瘤过程中的安全应用提供前期实验基础。取分离纯化的大鼠BMSCs,用流式细胞术鉴定BMSCs表面标志,将实验分为4组:BMSCs空白对照组、IGF-1刺激组、IGF-1+LY294002阻断剂组和IGF-1+MK2206阻断剂组。加药处理2周后,CCK-8法检测细胞增殖能力;Hoechst 33342染色观察细胞核形态及凋亡比例;流式细胞术检测细胞凋亡和细胞线粒体膜电位变化;RT-qPCR检测细胞Akt、Bad、Bcl-xl、c-Myc、STAT3的m RNA水平;Western blot检测细胞Akt、p-Akt、Bad、p-Bad、Bcl-xl、c-Myc、STAT3、p-STAT3的蛋白水平。结果显示:IGF-1刺激组细胞与BMSCs空白对照组比较增殖率升高,凋亡率减低;IGF-1刺激组Bad、Bcl-xl、cMyc、STAT3的mRNA的表达均显著高于BMSCs空白对照组(P0.05);IGF-1刺激组p-Akt、Bad、p-Bad、Bcl-xl、c-Myc、STAT3、p-STAT3的蛋白表达水平显著高于BMSCs空白对照组(P0.05)。而阻断剂组细胞(IGF-1+LY294002阻断剂组、IGF-1+MK2206阻断剂组)与IGF-1刺激组比较增殖率均降低,凋亡率增高,相关分子m RNA和蛋白表达水平均明显降低。以上结果表明,IGF-1能通过活化PI3K/Akt通路,激活下游增殖和凋亡相关分子,从而促进BMSCs增殖,抑制BMSCs凋亡。