Wnt/β-catenin信号通路对问充质干细胞衰老的影响及其作用机制

目的:研究不同年龄血清对Wnt/β-catenin信号通路激活水平的影响,探讨Wnt/β-catenin信号通路对间充质干细胞(MSCs)衰老、增殖、存活能力的作用及其机制.方法:提取年轻(8 ～12周)及老年(64—72周)SD大鼠血清,实验分为4组,分别为年轻血清(Young rat serum,YRS)组,YRS+ Wnt 3a组、老年血清(Old rat serum,ORS)组和ORS+ DKK1组.免疫细胞化学染色和Western blotting检测胞浆、胞核β-catenin的表达.SA-β-半乳糖苷酶染色检测各组细胞衰老,MTT法检测细胞增殖,AO/EB染色法检测MSCs存活和凋亡.为研究Wnt/β-catenin信号通路导致MSCs衰老的作用机制,免疫细胞化学染色和Western blotting检测γ-H2A.X和p53蛋白表达,RT-PCR法检测p53、p21 mRNA表达.结果:ORS组β-catenin表达较YRS组明显增强,尤其是胞核,出现β -catenin聚集现象,而ORS+ DKK1组β-catenin表达减弱.与YRS组相比,YRS+ Wnt 3a组细胞SA-β-半乳糖苷酶染色阳性细胞数显著增多(P＜0.01),细胞增殖和存活能力减弱.而ORS+ DKK1组与ORS组相比,SA-β-半乳糖苷酶染色阳性细胞数显著减少(P＜0.01),细胞增殖和存活能力增强.免疫细胞化学染色、Western blotting和RT-PCR检测结果显示,ORS组内γ-H2A.X、p53、p21表达较YRS组明显增强,而在ORS内加入DKK1后,γ-H12A.X、p53、p21表达较ORS组明显减弱.结论:ORS培养可以激活MSCs内Wnt/β-catenin信号通路.Wnt/β-catenin信号通路对MSCs衰老发挥重要调控作用.DNA损伤反应和p53/p21途径是Wnt/β-catenin信号通路导致MSCs衰老的重要介导因素.