低氧预处理人脐带间充质干细胞促进其源性外泌体对心肌梗死后心肌损伤的修复

• 作者: 刘志贞 张晓敏 张蘋 李佰一 牛勃 牛玉虎 王振东 郭睿 郭莹 马丽辉 高亚杰
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 心肌梗死 脐带间充质干细胞 低氧预处理 外泌体 间充质干细胞移植 国家自然科学基金
• 年，卷（期）: 2019,（17）
• 所属期刊栏目: 脐带脐血干细胞
• 页码范围: 2630-2636
• 页数: 7页
• 分类号: R459.9|R394.2
• 字数: 6872字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.1716

摘要

背景:研究表明,外泌体是干细胞治疗心肌梗死的重要作用机制,低氧预处理对人脐带间充质干细胞外泌体的量和内容物都有所影响.目的:比较常氧和低氧预处理人脐带间充质干细胞源性外泌体对大鼠心肌梗死后心肌损伤修复的影响及可能机制.方法:①从健康新生儿脐带中分离出人脐带间充质干细胞培养至第4代,待50％-60％融合时,更换为无血清培养基,分别置于传统培养箱和低氧孵箱培养48 h,采用超速离心法从两组细胞培养上清中提取外泌体;②SD雌性大鼠(购于山西医科大学实验动物中心)50只,其中40只建立心肌梗死模型,10只进行假手术处理.从造模成功大鼠中取30只随机分为3组:模型对照组、低氧外泌体组、常氧外泌体组,每组10只.心肌梗死术后1周,再次打开心脏,在变白区即梗死区周边四点注射相同体积外泌体或PBS,每点体积25μL,每只100μL.移植后1周,行超声心动图检测,然后取心脏标本进行苏木精-伊红染色和Masson染色,Western blot检测凋亡相关蛋白Cleaved-caspase 3和Bcl-2的表达.结果与结论:①移植后1周,与模型对照组相比,低氧外泌体组和常氧外泌体组左室射血分数、短轴缩短率明显增加(P<0.01),左室舒张末期内径、左室收缩末期内径显著减小(P<0.01),其中低氧外泌体组上述指标改善最显著(P<0.01);②苏木精-伊红染色结果显示,假手术组细胞排列整齐,模型对照组病变程度最严重,低氧外泌体组病变程度轻于常氧外泌体组;③Masson染色结果显示,低氧外泌体组和常氧外泌体组的胶原容积分数低于模型对照组,以低氧外泌体组减少最为明显(P<0.01);④Western blot结果显示,与模型对照组相比,低氧外泌体组和常氧外泌体组心肌组织凋亡相关蛋白Cleaved-caspase 3的表达减少,Bcl-2的表达增加,均以低氧外泌体组改变最为明显(P<0.01);⑤以上结果表明,人脐带间充质干细胞经低氧预处理后,其源性外泌体明显促进了SD大鼠心肌梗死后心肌损伤的修复.