高糖對腎組織干細(xì)胞的影響及其損傷機(jī)制初探
發(fā)布時間:2018-03-29 23:23
本文選題:腎組織干細(xì)胞 切入點(diǎn):高糖 出處:《中國人民解放軍醫(yī)學(xué)院》2014年博士論文
【摘要】:目的:從大鼠腎乳頭處分離培養(yǎng)腎組織干細(xì)胞(KSC),鑒定其生物學(xué)特征及干細(xì)胞特性。評估高糖對KSC基本特征、旁分泌作用及向腎小管上皮細(xì)胞(RTEC)分化能力的影響。 方法:①從4周齡雄性SD大鼠雙腎腎乳頭部位分離培養(yǎng)KSC,觀察細(xì)胞形態(tài)特征,通過細(xì)胞流式、免疫熒光鑒定KSC的表型特征,通過成骨、成脂誘導(dǎo)分化鑒定其分化能力,并通過qRT-PCR比較KSC與RTEC基因表達(dá)的差異。②比較KSC在高糖(30mmol/L)和正糖(5.6mmol/L)培養(yǎng)基的微環(huán)境下細(xì)胞形態(tài)、增殖能力、相關(guān)表型標(biāo)記物、趨化因子表達(dá)及耐缺氧能力的差異。③分別用正糖和高糖培養(yǎng)基對KCS進(jìn)行預(yù)處理后制備KSC上清,建立大鼠RTEC缺氧/復(fù)氧(H/R)模型,比較高糖與正糖KSC上清對H/R RTEC修復(fù)作用的差異。④對KSC進(jìn)行誘導(dǎo)分化,比較兩種誘導(dǎo)方案誘導(dǎo)效率的差異;將KSC分別用高糖和正糖培養(yǎng)基預(yù)處理4d,然后按照共培養(yǎng)方案進(jìn)行誘導(dǎo),比較兩種KSC經(jīng)誘導(dǎo)后成熟上皮細(xì)胞標(biāo)記物E-Cad、CK-18、AQP-1表達(dá)的差異。 結(jié)果:①KSC主要呈紡錘形或樹枝狀生長,免疫熒光結(jié)果顯示可表達(dá)α-SMA、Vimentin、N-Cadherin、Nestin、CD133,不表達(dá)E-Cadherin、CK-18、ZO-1,細(xì)胞流式結(jié)果CD29、CD90、CD73、CD45表達(dá)比率分別為99%、95.8%、99.9%和3.4%,干細(xì)胞標(biāo)記CD133和Nestin,陽性率分別為33.2%和70.2%,雙陽性率為31.4%,成脂誘導(dǎo)后油紅O染色呈紅色,成骨誘導(dǎo)后茜素紅染色呈橙紅色,Von kossa染色成黑色,qRT-PCR結(jié)果顯示:與RTEC相比,原始胚胎干細(xì)胞標(biāo)記物Nanog、Oct4/pou5f1、Sox2/sry-box-2和間質(zhì)標(biāo)記物-SMA、Vimentin的mRNA表達(dá)量在KSC中顯著增高(P 0.01),而成熟的上皮細(xì)胞標(biāo)記物E-Cadherin、CK18的mRNA表達(dá)量在KSC中顯著降低(P 0.01)。②細(xì)胞增殖檢測結(jié)果提示從第4天開始高糖組細(xì)胞生長較正糖組緩慢,免疫熒光結(jié)果提示KCS經(jīng)高糖處理后,纖維連接蛋白(Fibronectin)、I型膠原(Collagean I)、IV型膠原(Collagean IV)的合成增加;qRT-PCR檢測結(jié)果顯示KSC經(jīng)高糖干預(yù)后,F(xiàn)ibronectin、Collagean I、Collagean IV mRNA表達(dá)增高,間質(zhì)標(biāo)記物-SMA、Vimentin基因表達(dá)進(jìn)一步升高,促纖維化因子TGF-、CTGF、PAI-1mRNA表達(dá)均升高;經(jīng)高糖預(yù)處理96h后,KSC耐缺氧能力下降,低氧培養(yǎng)24h細(xì)胞分裂增殖指數(shù)低于正糖KSC,基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1(SDF-1)及其受體CXCR4的基因表達(dá)均顯著降低(P0.01)。③缺氧4h/復(fù)氧2h為RTEC H/R模型最佳時間,缺氧后,RTEC凋亡率升高,上清的LDH和MDA水平升高(P0.01),SOD水平降低(P0.01)。進(jìn)行KSC上清干預(yù)12h和24h后,與對照組相比,正糖組和高糖組RTEC的凋亡率均明顯降低,LDH和MDA水平均顯著降低(P0.01),SOD水平均顯著升高(P0.01)。正糖組和高糖組兩組間比較,高糖組RTEC的凋亡率略高于正糖組,LDH和MDA水平要高于正糖組(P0.05),SOD水平要顯著低于高糖組(P0.01)。④細(xì)胞因子誘導(dǎo)的同時與缺氧損傷的RTEC共培養(yǎng)誘導(dǎo)后,CK-18陽性率最高,為44.2%,成熟上皮細(xì)胞標(biāo)記CK-18、E-Cadherin、ZO-1部分陽性表達(dá)。正糖KSC和高糖KSC經(jīng)共培養(yǎng)方案進(jìn)行誘導(dǎo)后,細(xì)胞流式結(jié)果提示,高糖KSC誘導(dǎo)組CK-18陽性率顯著低于正糖組(P=0.045);qRT-PCR結(jié)果提示,高糖KSC誘導(dǎo)組成熟上皮細(xì)胞標(biāo)志E-cadherin、AQP-1基因表達(dá)水平顯著低于正糖組(P0.05)。 結(jié)論:①腎乳頭部位可以分離培養(yǎng)出具有間充質(zhì)干細(xì)胞特性的KSC②KSC在高糖的微環(huán)境中細(xì)胞增殖能力下降,促纖維化基因表達(dá)增高、對缺氧的耐受能力降低、趨化因子的表達(dá)量也降低。③KSC上清對缺氧損傷的RTEC有修復(fù)作用,這種作用主要是通過抑制細(xì)胞凋亡、減少氧化應(yīng)激來實(shí)現(xiàn)的,而經(jīng)過高糖預(yù)處理的KSC上清的抗凋亡、抗氧化應(yīng)激作用減弱。④KSC在體外可以誘導(dǎo)分化為RTEC,,細(xì)胞因子誘導(dǎo)的同時與缺氧損傷的RTEC共培養(yǎng)為最佳誘導(dǎo)方案,高糖使KSC向RTEC分化的誘導(dǎo)效率降低。
[Abstract]:Objective : To isolate and culture kidney tissue stem cells ( KSC ) from rat renal papilla and to identify their biological characteristics and stem cell characteristics .
Methods : 鈶
本文編號:1683329
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