FOXO4通过抑制凋亡维持人脐带间充质干细胞衰老

发布时间：2021-09-29 17:25

　　本文旨在探讨叉头盒O4 （forkhead box O4, FOXO4）在人脐带间充质干细胞（human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells, hUC-MSCs）衰老中的作用。采用自然传代法诱导hUC-MSCs衰老,用慢病毒shRNA抑制FOXO4表达,用β-半乳糖苷酶染色法检测细胞衰老情况,用CCK-8法检测细胞活性,用流式细胞术检测细胞凋亡,用qPCR和Western blot检测细胞Bcl-2、Bax、FOXO4、白介素6 （interleukin 6, IL-6）和cleaved Caspase-3的表达情况,用免疫荧光染色法检测细胞FOXO4表达情况,用ELISA检测细胞IL-6分泌量。结果显示,相比第一代hUC-MSCs,衰老hUC-MSCs中FOXO4和Bax表达水平上调,Bcl-2和cleaved Caspase-3表达水平下调,IL-6 mRNA表达水平上调、分泌量增加。抑制FOXO4的表达后,衰老hUC-MSCs凋亡增加,细胞活力下降,IL-6 mRNA表达水平下调,分泌量降低。上述结果提示,FOXO4能通过抑... 

【文章来源】：生理学报. 2020,72(04)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)多向分化潜能

持续存在的SASP能够改变细胞周围环境，加速细胞衰老[9]，而衰老细胞是SASP的来源。因此，清除衰老细胞可能是延缓hUC-MSCs衰老的有效手段。细胞凋亡是为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主、有序的细胞清除方式。然而，通常情况下衰老细胞具有抗凋亡能力[10]，本研究结果也显示，衰老hUC-MSCs的凋亡执行蛋白cleaved Caspase-3表达水平下调。值得注意的是，衰老hUC-MSCs抗凋亡基因Bcl-2表达却下调，同时促凋亡基因Bax表达上调。这表明衰老h UC-MSCs的凋亡程序已经启动，但执行受阻，而这种阻碍可能与某种凋亡转录调控因子有关。Baar等[6]研究表明FOXO4能通过结合P53抑制其介导的凋亡来维持衰老细胞活力，在细胞衰老和凋亡过程中发挥关键作用。本研究结果显示，FOXO4在正常细胞极低表达，而在衰老细胞中却明显上调，表明FOXO4可能是促使并维持hUC-MSCs衰老、阻碍其凋亡的关键转录因子。图3.FOXO4通过抑制凋亡维持衰老hUC-MSCs活力和功能

图2.衰老hUC-MSCs凋亡受阻为了阐明FOXO4能否影响细胞衰老和凋亡的平衡，本研究采用慢病毒抑制了FOXO4的表达，结果显示，FOXO4受到抑制后，P10 hUC-MSCs的衰老率明显降低，这可能是衰老细胞发生凋亡而被清除所致。进一步的研究也证实抑制FOXO4后衰老细胞的凋亡率明显增加，cleaved Caspase-3表达水平也同步上调。这表明FOXO4能够抑制衰老hUC-MSCs凋亡。细胞活力检测结果显示，抑制FOXO4后P10细胞活力呈现先下降再升高的趋势，可能与前期衰老细胞凋亡数量减少，后期剩余正常细胞活力恢复有关；抑制FOXO4的表达可明显减少衰老hUC-MSCs分泌IL-6的量，表明FOXO4能维持衰老hUC-MSCs的活力和功能。

【参考文献】：
期刊论文
[1]人脐带间充质干细胞分泌白细胞介素6促进骨肉瘤细胞增殖和迁移[J]. 胡文龙,吴平平,耿书国,汪建样,殷明.  中国病理生理杂志. 2016(02)



本文编号：3414137