MMP-9促进间充质干细胞穿越血脑屏障的作用研究

目的 探讨基质金属蛋白酶-9（MMP-9）开放血脑屏障（BBB）,促进大鼠间充质干细胞（rMSCs）穿越BBB的作用.方法 构建体外BBB模型,运用Transwell细胞迁移率实验明确MMP-9对体外BBB模型的穿透效果.体内实验：4周龄SD大鼠随机分为假手术组、缺氧缺血性脑损伤（HIBD）组、MMP-9处理组及MMP-9抑制剂（TIMP-1）干预组;HE染色观察各实验组不同时间点（0.5、1、3、7、14d）的大脑皮质病理变化和检测其脑含水量,EB值法检测BBB通透性;同时采用Western Blot测定大鼠皮质中MMP-9蛋白表达和免疫组织化学法测定大脑皮质内5-溴-2-脱氧嘧啶（Brdu）标记rMSCs阳性细胞数量.结果 Transwell细胞迁移率实验显示,缺氧状态下各组穿过小室的rMSCs数量均明显高于常氧,差异有统计学意义（P＜0.01）;MMP-9处理组穿过小室的rMSCs数量明显高于阴性对照组和TIMP-1干预组,差异有统计学意义（P＜0.01）.体内实验结果表明：与HIBD组相比,MMP-9处理组脑含水量、BBB通透性增加程度均有所提高;TIMP-1干预组的相应指标均有所降低.大鼠皮质中MMP-9蛋白表达水平具有时间依赖性,MMP-9处理组1～3 d时含量达到最高,明显高于HIBD组和TIMP-1干预组,差异有统计学意义（P＜0.01,P＜0.05）,之后表达开始回落,但仍有稳定表达.MMP-9处理组穿越BBB的Brdu阳性细胞数比HIBD组多,差异有统计学意义（P＜0.01,P＜0.05）.结论 大鼠缺氧缺血后MMP-9表达升高,可介导开放BBB,促进rMSCs穿越BBB.     

HIF-1α基因慢病毒载体的构建和鉴定

[目的]构建带有大鼠HIF-1α基因的慢病毒表达载体,并进行病毒颗粒的包装与对293T的转染.[方法]从pEGFP-N1-HIF-1α载体中扩增出HIF-1α基因片段,将目的基因与pLenti6.3-MCS-RES2-EGFP载体连接,获得慢病毒表达载体pLenti6.3-HIF-1 α-IRES2-EGFP,并用磷酸钙转染法将其与慢病毒包装系统共同转染到293T细胞内进行病毒包装,48h后收集上清液并过滤,按不同感染复数感染293T细胞,通过观察报告基因绿色荧光蛋白的表达来测定病毒滴度和感染效率.[结果]构建了共表达HIF-1α基因和EGFP基因的重组慢病毒载体pLenti6.3-HIF-1 α-IRES2-EGFP,经PCR及测序结果证实,并对其成功包装出慢病毒,病毒滴度为4×106TU/ml.[结论]成功构建出HIF-1α基因重组慢病毒载体pLenti6.3-HIF-1 α-IRES2-EGFP并能有效的包装出慢病毒.     

HIF-1信号通路在介导DMOG动员MSCs中的作用

目的探讨HIF-1及下游SDF-1α/CXCR4和VEGF/VEGFR通路在介导DMOG动员MSCs中的作用机制。方法将雄性SD大鼠,随机分为五组:生理盐水对照组、DMOG组、YC-1组、AMD3100组、SU5416组。分别采用CFU-F法与流式细胞术检测大鼠骨髓和外周血中MSCs的数量;ELISA法检测骨髓上清及外周血清中SDF-1α及VEGF蛋白浓度;Western blotting法检测骨髓细胞中HIF-1α、SDF-1α及VEGF蛋白表达水平。结果同NS组比较,DMOG组CFU-Fs数量显著增加,且CD45-CD90+细胞群比例增加(P<0.05);同DMOG组比较,YC-1组、AMD3100组、SU5416组CFU-Fs数量均显著减少,且CD45-CD90+细胞群比例降低(P<0.05);同DMOG组比较,YC-1组HIF-1α浓度及蛋白表达显著降低(P<0.05),AMD3100组SDF-1α浓度及蛋白表达显著降低(P<0.05),SU5416组VEGF浓度及蛋白表达显著降低(P<0.05)。结论 DMOG可能通过上调HIF-1α,从而调控其下游SDF-1α/CXCR4通路与VEGF/VEGFR通路诱导MSCs的动员。     

HIF-1α对间充质干细胞SDF-1/CXCR4的调控作用研究

[目的]探讨缺氧诱导因子-1α（hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α）对间充质干细胞基质细胞衍生因子-1（stromal cell-derived factor-1,SDF-1）/CXC趋化因子受体4（chemokine receptor 4,CXCR4）的调控作用。[方法]贴壁法培养ICR小鼠骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs）;采用RNA干扰技术用SuperFectinTMⅡ转染HIF-1αsiRNA于MSCs;实验分为五组：常氧组、缺氧组、转染Control siRNA组、转染HIF-1αsiRNA常氧培养组、转染HIF-1αsiRNA缺氧培养组;RT-PCR检测HIF-1α、SDF-1α、CXCR4 mRNA表达水平;Western blotting检测HIF-1α、SDF-1α、CXCR4蛋白表达水平。[结果]同常氧组比较,缺氧组HIF-1α、SDF-1α、CXCR4 mRNA及蛋白表达水平提高（P〈0.05）;同转染Control siRNA组比较,转染HIF-1αsiRNA常氧培养组HIF-1α、SDF-1α、CXCR4 mRNA及蛋白表达水平降低（P〈0.05）;同缺氧组比较,转染HIF-1αsiRNA缺氧培养组HIF-1α、SDF-1α、CXCR4 mRNA及蛋白表达水平降低（P〈0.05）。[结论]缺氧可使MSCs的HIF-1α、SDF-1α、CXCR4的表达提高,常氧与缺氧条件下抑制HIF-1α的表达可使SDF-1α、CXCR4的表达降低,HIF-1α在间充质干细胞中对SDF-1/CXCR4有调控作用。     

脯氨酸羟化酶抑制剂对小鼠间充质干细胞的动员作用

[目的]探讨脯氨酸羟化酶抑制剂---二甲基乙二酰基甘氨酸（dimethyloxaloylglycine,DMOG）对小鼠间充质干细胞（mouse mesenchymal stem cel s,mMSCs）的动员作用。[方法]ICR小鼠随机分为对照组及3个DMOG动员剂量组（20、40、80mg＆#183;kg-1）。不同剂量的DMOG每天一次在固定的时间段腹腔内注射入ICR小鼠,对照组给予相同体积的生理盐水。采用流式细胞术与成纤维细胞集落形成单位法检测不同浓度DMOG处理后小鼠外周血与骨髓中MSCs数量,Western blotting法检测骨髓细胞中HIF-1α、SDF-1α及VEGF蛋白的表达,ELISA法检测骨髓上清及外周血清中SDF-1α及VEGF蛋白的浓度。[结果]流式细胞术与成纤维细胞集落形成单位法检测发现不同剂量的DMOG处理7d后小鼠外周血与骨髓中MSCs数量较对照组显著增加（P＜0.05）,且CD45-CD90＋细胞群比例升高（P＜0.05）。同时Western blotting法及ELISA法检测发现小鼠骨髓HIF-1α、SDF-1α表达上调,VEGF浓度升高（P＜0.05）。[结论]DMOG对小鼠间充质干细胞具有动员作用,可能与通过上调HIF-1α,从而调控其下游相关通路有关。     

HIF-1信号通路在介导DMOG动员MSCs中的作用机理

目的：探讨HIF－1及下游SDF－1α／CXCR4和VEGF／VEGFR通路在介导DMOG动员MSCs中的作用机制。方法将雄性SD大鼠,随机分为五组：生理盐水对照组、DMOG组、YC－1组、AMD3100组、SU5416组。分别采用CFU－F法与流式细胞术检测大鼠骨髓和外周血中MSCs的数量;ELISA法检测骨髓上清及外周血清中SDF－1α及VEGF蛋白浓度;Western blotting法检测骨髓细胞中HIF－1α、SDF－1α及VEGF蛋白表达水平。结果同NS组比较,DMOG组CFU－Fs 数量显著增加,且CD45－CD90＋细胞群比例增加（ P ＜0．05）;同DMOG组比较, YC－1组、AMD3100组、SU5416组CFU－Fs数量均显著减少,且CD45－CD90＋细胞群比例降低（ P ＜0．05）;同DMOG组比较, YC－1组HIF－1α浓度及蛋白表达显著降低（ P ＜0．05）, AMD3100组 SDF－1α浓度及蛋白表达显著降低（ P ＜0．05）,SU5416组VEGF浓度及蛋白表达显著降低（P ＜0．05）。结论 DMOG可能通过上调HIF－1α,从而调控其下游SDF－1α／CXCR4通路与VEGF／VEGFR通路诱导MSCs 的动员。