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间充质干细胞来源的外泌体改善骨髓间充质干细胞体外衰老的初步研究

发布时间:2020-07-10 19:07
【摘要】:衰老是生物体发生退行性变化的过程,是引发多种慢性疾病的重要因素。细胞衰老与个体衰老密不可分,细胞衰老(Cellular Senescence)是细胞增殖周期永久停滞的现象,被视为个体衰老的关键因素,其中干细胞衰老阻碍机体组织修复进程,影响组织修复工程上的应用,造成干细胞的衰老主要因素包括DNA损伤、端粒缩短和线粒体损伤等。骨髓间充质干细胞(Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells,BMMSCs)作为应用广泛的一类种子细胞,被应用于治疗各种年龄相关疾病的过程,但长期体外培养后它会出现复制性衰老。当复制性衰老的出现破坏其功能时,BMSCs的数量和质量被严重干预。目前延缓干细胞衰老的方式主要是通过减少对干细胞的刺激和使用药物缓解衰老进程,值得关注的是干细胞的微环境对于干细胞功能有很重要的影响,外泌体(Exosomes)作为细胞微环境的重要介质,对于调节衰老微环境有重要意义。本文利用年轻骨髓间充质干细胞(MSCs)来源的Exosomes调节衰老的骨髓间充质干细胞(MSCs),探究其对MSCs的功能影响,研究发现:1.长时间体外扩增后,MSCs表现出衰老表型如细胞形态变扁平、增殖速率变慢以及功能下降。2.BMMSCs来源的Exosomes比UCMSCs来源的Exosomes降低β-半乳糖苷酶的表达更明显。Exosomes降低MSCs中p16、p53和γ-H2AX衰老蛋白的表达。3.MSCs来源Exosomes能够改善MSCs的增殖水平。4.MSCs来源Exosomes能够提高MSCs的成骨分化和成脂分化能力。5.MSCs来源Exosomes改善MSCs微环境,提高S D活性和降低MDA水平。因此综上所述,年轻骨髓间充质干细胞的Exosomes有助于缓解BMMSCs体外复制性衰老的现象,Exosomes可以提高衰老骨髓间充质干细胞的增殖和分化功能,有利于干细胞的临床应用。
【学位授予单位】:深圳大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:R329.2
【图文】:

干细胞


1.1 干细胞衰老干细胞的衰老是由于遗传性的内在事件(如DNA损伤)和细胞外界刺激(如细胞微环境)造成的(图1)[6]。原本在正常生理功能和受伤的情况下,许多组织具有生长和更新的能力,这是因为位于组织部位的干细胞能够进行更替的能力[7],干细胞可以迁移到受伤部位,建立抗炎、抗增殖和抗凋亡的环境,从而促进组织重塑和生存[8, 9]。组织中干细胞保持静止状态,即使在长时间休眠后也可以被诱导回细胞周期[10]。在病理状态或在外界干预下,干细胞通常表现出组织特异性的分化模式,因此平衡干细胞的静止和分裂状态对干细胞的生存和维持至关重要。干细胞在机体内持续存在的特点,导致其遭受刺激后容易积累细胞损伤,从而造成干细胞死亡

生物合成,间充质干细胞,相关疾病


它发挥生物作用的方式通常是通过靶细胞、细胞表面受体或膜蛋白与配体结合方式来进行调控。Exosomes作为重要的生物载体,包裹的内容物包括蛋白质、mRNA、miRNA和DNA等物质(图2)[47]。通过这种方式Exosomes参与抗原呈递、肿瘤的发生、内环境的稳定、免疫反应以及干细胞的修复作用[49]。Exosomes涉及到肿瘤、心血管疾病和组织修复等方面,其应用十分广泛。Exosomes作为重要的细胞微环境成员,其内容物根据不同的细胞类型有着鲜明的特点,肿瘤细胞分泌的Exosomes包裹着肿瘤相关信息,使其可以作为检测相关疾病的标志物,对于判断和诊治肿瘤疾病有重要意义[50]。另外来源于间充质干细胞的Exosomes能促进多种疾病获得改善,包括心肌缺血、肝脏纤维化和脑血管相关疾病,这体现了Exosomes在疾病治疗上的优势[51, 52]。Exosomes作为微环境的重要介质,间充质干细胞来源的Exosomes与单纯使用干细胞相比具有几个潜在的优势。首先,间充质干细胞来源的Exosomes可以避免细胞的转变,因为细胞可能会发生突变或DNA的损伤。其次

骨髓间充质干细胞,生长形态,显微镜下,表面标记物


天出现细胞团,克隆团样细胞出现明显可见长梭状的细胞形态。当其密度合适时随即进行传代,传代至第二代时在显微镜下拍摄细胞形态,观察发现细胞形态立体成长梭状,并且它可以进行快速扩增(图3A)。当传代至第七代以后的分离所得细胞则表现出增殖速度变慢,细胞形态变大(图3B)。通过对分离的原代细胞进行观察可以判断我们分离所得的细胞形态与BMMSCs的形态一致,并且在培养过程中发现了原代细胞长时间培养后形态变化的会改变,随着扩增次数增多,形态趋于扁平。3.1.2 骨髓间充质干细胞的表面标记物鉴定对提取的原代细胞进行分离培养后,为明确我们所分离细胞为BMMSCs,选择流式细胞学方法检测BMMSCs的表面标记物。通过流式细胞学方法,CD29、CD44使用FITC对细胞进行直接标记,CD34、CD45使用PE进行直接标记。上机检测后结果表明我们分离所得的细胞表达CD29、CD44,不表达造血细胞表面标记物CD34、CD45(图4)

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本文编号:2749337

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