低氧对间充质干细胞生物学特性及旁分泌作用的影响

论文摘要

间充质干细胞（Mesenchymal stem cells,MSCs）是一种具有自我更新能力的细胞,不仅具有分化能力,还能有效调节免疫应答,因此在组织修复、再生医学中具有重要应用价值。研究表明,MSCs进入受者体内后,仅有少数细胞存活并迁移定植到病变组织。因此,为提高细胞的治疗效果,优化MSCs培养条件、提升细胞质量非常重要。常规细胞培养环境中氧气的浓度通常为21%,而细胞在体内生理条件下则通常是氧浓度为1%7%低氧状态的微环境。那么,不同氧浓度对体外培养的MSCs生物学功能有何影响?为此,本课题主要研究低氧培养条件对骨髓间充质干细胞（Bone marrow derived mesenchymal stem cells,BMSCs）生物学特性以及其旁分泌作用的影响。第一部分不同培养条件对骨髓间充质干细胞生物学特性的影响目的:比较不同氧浓度的培养条件对BMSCs形态、表型、增殖、迁移、粘附性以及黏附分子表达水平的影响。方法:分离、提取大鼠来源BMSCs,分别放入含1%O2、94%N2、5%CO2的37℃培养箱和含21%O2、5%CO2的37℃培养箱中培养,检测细胞形态、增殖、迁移和粘附能力。结果:不同培养条件对BMSCs的形态和表型无明显影响;低氧培养条件下BMSCs的增殖能力降低;低氧培养的BMSCs在16小时和24小时迁移水平明显高于常氧培养的细胞（P<0.05）;低氧培养的BMSCs在1小时和3小时粘附的细胞数多于常氧培养的BMSCs（P<0.001）,低氧培养对P1代的BMSCs表面CD29的表达有抑制作用（P<0.05）,而对P2代CD29的表达有促进作用（P<0.05）,但对各代次CD11b的表达无明显影响。结论:氧浓度为1%的培养条件降低BMSCs的增殖能力,但促进细胞的迁移能力和粘附能力。第二部分不同培养条件对骨髓间充质干细胞旁分泌作用的影响目的:以成纤维细胞（L929）和人脑微血管内皮细胞（HBMECs）为主要作用对象,探讨不同培养条件对BMSCs旁分泌作用的影响。方法:1.根据细胞的培养条件将BMSCs分为常氧培养组、低氧培养组、低氧预处理培养组,收集其条件培养基。常氧培养条件培养基收集于培养在21%O2培养箱中的BMSCs,低氧培养条件培养基收集于培养在1%O2低氧培养箱中的BMSCs,将前期培养在21%O2培养箱的BMSCs转入1%O2低氧培养箱中培养24小时后收集的条件培养基作为低氧预处理条件培养基。2.将上述不同条件培养基与L929共培养,通过CCK-8实验和划痕实验检测其对L929增殖、双氧水（H2O2）氧化应激损伤处理后的细胞活性和迁移水平的影响。将上述不同条件培养基与HBMECs共培养,通过成管实验检测不同条件培养基对HBMECs管的形成能力的影响。3.通过ELISA法检测上述BMSCs条件培养基中的VEGF、PDGF、b FGF分泌水平。结果:1.与各组条件培养基共培养48小时后,L929的增殖水平均高于正常培养基培养的细胞,但是不同条件培养基培养的细胞增殖水平间无明显差异。72小时后,低氧预处理条件培养基组处理的L929增殖水平显著高于常氧培养条件培养基组（P<0.05）和低氧培养条件培养基组（P<0.01）处理的细胞。H2O2显著降低L929的细胞活性,低氧预处理条件培养基能显著改善H2O2诱导的细胞损伤（P<0.01）,而常氧培养条件培养基组以及低氧培养条件培养基组则无明显改善作用。2.不同条件培养基处理12小时后,L929的迁移水平均显著高于常规培养的L929（P<0.01）,但不同条件培养基处理的细胞迁移水平无明显差异。3.与对照组相比低氧预处理条件培养基对HBMECs的成管能力无明显影响,而另两种条件培养基反而具有一定的抑制作用。4.不同条件培养基中VEGF、PDGF分泌量无明显差异,低氧预处理条件培养基中b FGF明显高于常氧培养条件培养基组（P<0.05）和低氧培养条件培养基组（P<0.01）。结论:与常氧培养和低氧培养相比,低氧预处理能促进BMSCs表达和分泌b FGF,其条件培养基能增加L929的增殖水平,并能改善氧化应激诱导的L929损伤。

论文目录

• 中英文缩略词表
• 中文摘要
• Abstract
• 引言
• 第一部分 不同培养条件对骨髓间充质干细胞生物学特性的影响
•   实验材料和方法
•   结果
•   讨论
•   结论
• 第二部分 不同培养条件对骨髓间充质干细胞旁分泌作用的影响
•   实验材料和方法
•   结果
•   讨论
•   结论
• 参考文献
• 综述 间充质干细胞的免疫调节作用及其功能调控
•   参考文献
• 硕士期间发表的学术论文
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 屈高静

导师: 李银萍

关键词: 间充质干细胞,低氧培养,生物学特性,低氧预处理,旁分泌作用,条件培养基

来源: 武汉大学

年度: 2019

分类: 基础科学,医药卫生科技

专业: 生物学,基础医学

单位: 武汉大学

分类号: R329.2

总页数: 54

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