线粒体自噬与骨髓间充质干细胞成软骨分化的关联

发布时间：2021-03-19 08:59

　　背景:已有研究发现线粒体自噬在软骨缺损修复过程中发挥重要作用,因此有必要研究线粒体自噬在骨髓间充质干细胞成软骨分化过程中的作用及其调控方法,为进一步阐明软骨诱导机制并为理解生物材料如何调控骨髓间充质干细胞分化命运奠定基础。目的:建立并验证线粒体状态和自噬程度的表征方法,观察线粒体自噬与软骨细胞发育、骨髓间充质干细胞成软骨分化的关系。方法:分离培养新生乳兔、1月龄兔、18月龄兔软骨细胞和新生乳兔骨髓间充质干细胞,按照试剂盒说明方法进行线粒体标记Mito Tracker Red染色。选取第2代骨髓间充质干细胞,用完全软骨诱导培养基培养,在培养第1,3,7天按照试剂盒说明方法进行线粒体标记Mito Tracker Red染色。选取第2代骨髓间充质干细胞,用完全软骨诱导培养基培养24 h后,诱导组加入10μmol/L自噬诱导剂雷帕霉素干预10 h,抑制组加入5μmol/L自噬抑制剂氯喹干预10 h,此后换用完全软骨培养基培养,在培养第1,3,7天用线粒体自噬试剂盒Mitophagy Detection Kit染色并观察线粒体自噬情况。结果与结论:①不同兔龄软骨细胞线粒体染色:低兔龄软骨细胞中线... 

【文章来源】：中国组织工程研究. 2020,24(31)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

不同兔龄软骨细胞线粒体Mito Tracekr Red定位染色(标尺为10μm)

软骨细胞和骨髓间充质干细胞线粒体Mito Tracekr Red定位染色(标尺：左=25μm，右=10μm)

图2 不同兔龄软骨细胞的线粒体相对数目软骨细胞在正常生理环境下处于低氧状态[15]，通过线粒体呼吸链清除过多的活性氧，维持软骨细胞的正常生命活动。细胞自我更新过程中，线粒体作为细胞的能量加工厂，是真核生物进行氧化代谢的重要细胞器。研究发现，随着年龄的增长，一方面老年软骨细胞较生长发育期的软骨细胞骨密度下降，自身活性越低，对外界环境的抵抗力越弱，这也正是老年人容易发生关节病变的原因[16-17]；另一方面，软骨细胞的超微结构发生了变化，软骨细胞的功能也逐渐衰退，胞内内容物发生明显变化，细胞器越来越少[18]，细胞会发生多种应激反应，使线粒体DNA突变，影响线粒体的质量，进而导致细胞损伤或衰老。自噬作为细胞消化体内损伤物质的一种途径，能够选择性去除突变的线粒体DNA，逆转细胞衰老，使细胞再生[19]。此外，线粒体通过分裂和融合来调节细胞的大小、数量、形态和分布，并且调控制线粒体自噬的降解，以维持机体稳态[20]。该研究发现，随着兔龄的增长，软骨细胞中线粒体数目逐渐减少，为自噬提供动力的细胞骨架的微丝结构也逐渐减少，说明线粒体形态结构、数量的变化与软骨细胞衰老密切相关，自噬的丧失促进了软骨细胞的衰老，促使老年关节软骨的衰退。同时，也表明线粒体自噬染色方法对于考察评价软骨细胞中线粒体状态和自噬程度的有效性。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3089330