缺氧預(yù)處理提高間充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體治療心梗療效的機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2017-06-13 04:06
本文關(guān)鍵詞:缺氧預(yù)處理提高間充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體治療心梗療效的機(jī)制研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:1.前言:心肌梗死是危害人類健康的重大疾病,干細(xì)胞移植治療是心肌組織修復(fù)最有前景的治療手段之一,如何提高其修復(fù)療效是關(guān)鍵問題。近年來很多研究證明移植后的干細(xì)胞主要通過旁分泌起作用,而其所分泌的外泌體(exosome)可能起到了主要的作用,將來利用干細(xì)胞分泌的exosome作為干細(xì)胞替代治療是非常有前景的想法。預(yù)處理干細(xì)胞可以改善干細(xì)胞的生存能力,可能是通過改變細(xì)胞的表達(dá)譜來實(shí)現(xiàn),同時(shí)細(xì)胞在各種不同的應(yīng)激情況下其分泌的exosome亦有不同,而exosome中所攜帶的供體細(xì)胞來源的有益因子如蛋白質(zhì)、microRNA等是發(fā)揮生物學(xué)作用的主要表現(xiàn)者,所以如何獲得更有益的exosome來作為替代治療是目前需要解決的問題。microRNA是一種長度大約在22個(gè)核苷酸的單鏈非編碼RNA,通過抑制mRNA轉(zhuǎn)錄或促進(jìn)mRNA降解來調(diào)節(jié)基因表達(dá)。其中microRNA-210是一種由HIF-1α調(diào)節(jié)的microRNA,我們發(fā)現(xiàn),MSCs在缺氧條件下,miR-210的表達(dá)在細(xì)胞水平升高約10倍,并且其分泌的exosome中也增加了約25倍。然而預(yù)處理(如缺氧預(yù)處理)干細(xì)胞后是通過何種機(jī)制改變exosome表達(dá)譜至今未有報(bào)道。我們注意到Neutral sphingomyelinase Ⅱ (nSMase2)對exosome的釋放以及蛋白質(zhì)、microRNA等經(jīng)exosome的裝載有一定的影響。目前nSMase2對于間充質(zhì)干細(xì)胞(Mesenchymal Stem Cells, MSCs)來源的exosome的形成以及exosome表達(dá)譜的影響至今未有報(bào)道。本研究著重探討nSMase2在MSCs缺氧預(yù)處理(Hypoxia preconditioning, HP)后對于其exosome內(nèi)microRNA表達(dá)譜的改變及其作用機(jī)制,為今后獲得更有益的exosome來作為替代治療提供新的思路。研究目的:研究缺氧預(yù)處理MSCs來源的exosome (exosomeHP)是否具有更佳的心梗后心臟保護(hù)作用,并探討nSMase2在調(diào)節(jié)exosome中microRNA 210的作用機(jī)制。研究方法和結(jié)果:本研究首先比較了在常氧和缺氧條件下,MSCs分泌的exosome在數(shù)量和形態(tài)上的差異。通過BCA定量來比較總exosome的產(chǎn)量,結(jié)果顯示常氧和缺氧下exosome的總蛋白含量無顯著性差異,可以說明exosome釋放的數(shù)量上沒有差異;通過電鏡來和Zetaszier Nano-S90儀器觀察到常氧和缺氧來源的exosome在形態(tài)和粒徑范圍上也相似。我們進(jìn)一步比較了兩者的生物學(xué)效應(yīng),通過建立小鼠心梗模型,經(jīng)心肌內(nèi)注射分別來自于常氧和缺氧MSCs分泌的exosomes以及PBS,來觀察不同處理后其對心梗后心肌修復(fù)的差異。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)分為四組:Sham組,PBS組,exosomecontrol組和exosomeHP組,觀察了心梗后3、7、14、28天的小鼠心功能,發(fā)現(xiàn)exosomeHP組相比PBS組和exosomecontrol組心功能明顯改善。通過體外人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVECs)管腔形成試驗(yàn)和H9C2的凋亡試驗(yàn),本研究同樣得出exosomeHP組具有更明顯的促血管形成和抗凋亡作用。通過qPCR檢測發(fā)現(xiàn)exosomeHP中含有更高水平的miR-210,同時(shí)體外應(yīng)用miR-210 mimic分別轉(zhuǎn)染HUVECs和H9C2后也可觀察到,與exosomeHP相似的促血管形成和抗凋亡生物學(xué)作用,表明miR-210在exosomeHP中的重要作用。進(jìn)一步機(jī)制研究揭示,缺氧下的MSCs其nSMase 2的表達(dá)亦有所升高,并且可能是由HIF-1α調(diào)控。所以本研究通過加用nSMase 2抑制劑GW4869,觀察到exosomeHP的促血管和抗凋亡作用被削弱了。研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)GW4869處理后缺氧MSCs分泌的exosome在總蛋白含量上沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,而條件上清和exosome中的miR-210卻降低了。研究結(jié)論:缺氧預(yù)處理MSCs來源的exosome具有更好的心梗后心臟保護(hù)作用,miR-210可能是其中發(fā)揮生物學(xué)作用的主要表現(xiàn)者,而nSMase2對于miR-210經(jīng)exosome的釋放起了重要的調(diào)控作用。
【關(guān)鍵詞】:缺氧預(yù)處理 間充質(zhì)干細(xì)胞 外泌體 microRNA-210 nSMase2 心肌梗死
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:R542.22
【目錄】:
- 致謝4-5
- 中文摘要5-8
- ABSTRACT8-11
- 縮略語11-13
- 1. 前言13-15
- 2. 材料與方法15-29
- 3. 結(jié)果29-37
- 4. 討論37-39
- 5. 結(jié)論39-40
- 參考文獻(xiàn)40-43
- 綜述43-71
- 參考文獻(xiàn)53-71
- 作者簡歷71
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 Raquel Taléns-Visconti;Ana Bonora;Ramiro Jover;Vicente Mirabet;Francisco Carbonell;José Vicente Castell;María José Gómez-Lechón;;Hepatogenic differentiation of human mesenchymal stem cells from adipose tissue in comparison with bone marrow mesenchymal stem cells[J];World Journal of Gastroenterology;2006年36期
本文關(guān)鍵詞:缺氧預(yù)處理提高間充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體治療心梗療效的機(jī)制研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:445654
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