摘要:
该文探讨了低浓度过氧化氢(H2O2)对骨髓间充质干细胞增殖、迁移及其相关信号通路的影响,阐明了低浓度H2O2发挥生物学效应的分子机制,为临床应用提供了可靠的实验证据.通过差速贴壁分离培养小鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs).流式细胞术鉴定第三代BMSCs表面标志物.采用随机数字表法分组,以不同低浓度H2O2(0、25、50、100、150、200 μmol/L)处理BMSCs 24 h,应用甲氮甲唑蓝(MTT)法检测细胞增殖,流式细胞术检测干细胞表面标志物以及凋亡率,划痕实验和Transwell实验检测H2O2对细胞迁移能力的影响.Western blot检测细胞老化相关蛋白质pl6和CyclinD1、基质细胞衍生因子-1 (stromal cell-derived factor-1,SDF-1)与其受体CXCR4(CXC chomekine receptor 4)的表达以及相关下游信号通路PI3K/AKT/mTOR关键蛋白质的表达.流式细胞术检测结果显示,BMSCs细胞表面分化抗原CD29、CD44为阳性,CD34、CD45为阴性.MTT检测结果显示,与对照组相比,25和50 μmol/L H2O2能有效促进3MSCs增殖(P<0.05).划痕实验和Transwell实验检结果显示,50 μmol/L H2O2处理细胞能促进其迁移能力.流式细胞术检测显示,25、50和100 μmol/L H2O2对干细胞凋亡无影响,150和200μmol/LH2O2则显著促进细胞凋亡(P<0.01);25和50μmol/L低浓度H2O2处理干细胞能抑制老化相关蛋白质pl6表达下降(P<0.05,P<0.01),相反,细胞周期蛋白CyclinD1表达则显著升高(P<0.05,P<0.01),H2O2为200 μmol/L时,pl6表达上调(P<0.01),而CyclinD1下调(P<0.01);同样,25~100 μmol/L H2O2能增强细胞SDF-1和CXCR4的表达(P<0.05)以及上调下游信号通路关键蛋白质PI3K、AKT、mTOR的磷酸化水平(P<0.05).结果表明,低浓H2O2度通过活化干细胞SDF-1/CXCR4信号轴,活化其下游PI3K/Akt/mTOR信号通路,促进干细胞增殖和迁移.