低氧对水牛脂肪干细胞增殖和多能性维持的影响

发布时间：2019-08-29 14:00

【摘要】：本研究旨在探讨低氧环境对水牛脂肪干细胞增殖及其生物学特性维持的影响。I型胶原酶从水牛颈部脂肪组织中分离得到水牛脂肪干细胞(buffalo adipose-derived stem cells,bASCs),然后检测分析bASCs在低氧(5%O_2)和常氧(20%O_2)培养条件下的细胞形态和集落形成情况,增殖与凋亡基因的表达情况,成纤维细胞生长因子(Basic Fibroblast Growth Factor,bFGF)和血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)的分泌量。同时,检测分析经低氧和常氧培养条件连续传代的bASCs间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells,MSC)标志基因和多能性相关基因表达情况,探讨低氧环境下 HIF-1(hypoxia induced factor-1)通路、bFGF 和VEGF对bASCs增殖的影响及其机理。研究取得如下结果。(1)0.1%Roche I型胶原酶分离所得的原代bASCs在接种4 h后开始贴壁。48h后显微镜下观察细胞呈多边形和类成纤维细胞形态的梭型,并呈旋涡状生长。bASCs在低氧环境中连续传代后仍呈立体的类梭子形态,而在常氧条件下传至P9后呈松散趋势,少量细胞有空泡。低氧培养的bASCs增殖速率及集落数显著高于常氧(P0.05)。低氧显著上调bASCs促增殖基因KI-67、抗凋亡基因Bcl-2、生长因子相关基因bFGF和VEGFR-1的表达(P0.05),且显著下调促凋亡基因Caspase-3、Bax的表达(P0.05)。低氧显著促进bASCs分泌生长因子bFGF、VEGF(P0.05)。(2)在低氧环境下抑制bFGF相关通路,bASCs的增殖受到抑制,HIF-1α的表达和bFGF、VEGF的分泌下降;抑制HIF-1α的表达,细胞增殖、bFGF和VEGF的表达与分泌亦下降;但在抑制HIF-1α的同时添加bFGF和VEGF可以缓解由于抑制HIF-1α造成的bASCs增殖减慢。(3)bASCs在低氧和常氧条件下均能表达多能性基因OCT4、SOX2、C-MYC、NANOG和KLF4,以及间充质干细胞表面标记抗原CD44、CD60、CD73、CD90和CD105,但不表达造血干细胞的表面抗原CD45。低氧显著上调多能性相关基因OCT4、NANOG、C-MYC的表达(P0.05)。低氧显著上调成脂、成骨、成软骨标志性基因PPAR-γ、RUNX2、COL2A1的表达(P0.05)。低氧培养的bASCs,其神经细胞标志基因TUBB3阳性率也显著高于常氧培养的 bASCs(P0.05)。上述结果表明,bASCs可以通过I型胶原酶分离获取,获得的bASCs具有MSCs的生物学特性;5%低氧环境培养bASCs,可以通过低氧通路中HIF-1α与bFGF、VEGF相互作用促进bASCs增殖,降低细胞凋亡;5%低氧培养bASCs,更有利于其多能性的维持和多向分化潜能的提高。
【图文】：

低氧,常氧,标尺

逦？逦＾逦＾逡逑Ｐａｓｓａｇｅｓ逡逑图２－５低氧和常氧下ｂＡＳＣｓ细胞增殖曲线和ＰＤＴ逡逑Ｆｉｇ：２－５邋Ｇｒｏｗｔｈ邋ｃｕｒｖｅ邋ａｎｄ邋ＰＤＴ邋ｏｆ邋ｂＡＳＣｓ邋ｉｎ邋ｈｙｐｏｘｉａ邋ａｎｄ邋ｎｏｒｍｏｘｉａ逡逑Ｎｘ：Ｎｏｒｍｏｘｉａ邋Ｈｘ：Ｈｙｐｏｘｉａ逡逑２１逡逑

低氧,常氧,细胞集落,标尺

■■逡逑■■■逡逑图２－４低氧和常氧下ｂＡＳＣｓ形态观察（标尺＝２００ｐｍ）逡逑Ｆｉｇ：２－４邋Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ邋ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｂＡＳＣｓ邋ｉｎ邋ｈｙｐｏｘｉａ邋ａｎｄ邋ｎｏｒｍｏｘｉａ邋（ｓｃａｌｅ邋ｂａｒ：邋２００ｆｉｍ）逡逑Ｎｘ：Ｎｏｒｍｏｘｉａ邋Ｈｘ：Ｈｙｐｏｘｉａ逡逑６０－１邋＊逡逑ｉ：：邋ｔｌｉＳｉｌｌ逡逑ｉ８ｉ邋ｉｌ邋ＳＩ逡逑１逦２逦３逦４逦５逦６逦７邋ＤａＶ
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S823.83

【参考文献】