缺氧预处理后BMSCs来源外泌体对心肌缺血再灌注大鼠心肌损伤的影响及其机制

作者：王玉梅; 韩炜; 李惠; 张媛; 郭艳丹; 乔玲玲; 许文平^*

来源：山东医药, 2021, 61(23): 37-46.

• 心肌缺血再灌注损伤
• 缺氧预处理
• 骨髓间充质干细胞
• 外泌体
• 氧化应激
• 大鼠

目的观察缺氧预处理后骨髓间充质干细胞(BMSCs)来源外泌体对心肌缺血再灌注(I/R)大鼠心肌损伤的影响,并探讨其可能的机制。方法分离培养大鼠BMSCs,采用ExoQuick试剂法分离提纯BMSCs来源外泌体。将50只SD大鼠随机分为正常组(常规饲养未接受任何干预的大鼠)、假手术组(开胸后仅打开心包而不结扎左冠状动脉前降支)、I/R组(建立心肌I/R模型)、缺氧干预组(建立心肌I/R模型并采用缺氧预处理后BMSCs来源外泌体400μg/g进行干预)和常氧干预组(建立心肌I/R模型并采用常氧预处理后BMSCs来源外泌体400μg/g进行干预),每组10只。各组干预1周后处死,取心肌组织,HE染色观察心肌病理变化,TTC染色后测定心肌梗死面积比,ELISA法检测心肌组织氧化应激指标[超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、总抗氧化力(T-AOC)]。采用实时荧光定量PCR法和Western blotting法检测缺氧及常氧预处理BMSCs来源外泌体中缺氧诱导因子1α(HIF-1α)mRNA和蛋白表达。结果正常组和假手术组大鼠心肌纤维排列整齐,结构清楚,细胞和间质无明显充血水肿及炎症细胞浸润。I/R组心肌纤维断裂、排列紊乱,存在细胞间质充血水肿及炎性细胞浸润。与I/R组相比,缺氧干预组、常氧干预组大鼠心肌纤维断裂、排列紊乱程度及细胞间质充血水肿程度均有所减轻。与正常组、假手术组比较,I/R组、缺氧干预组、常氧干预组大鼠心肌组织SOD、T-AOC表达均降低,心肌梗死面积比、MDA表达均升高;与I/R组比较,缺氧干预组、常氧干预组大鼠心肌组织SOD、T-AOC表达均升高,心肌梗死面积比、MDA表达均降低,且缺氧干预组变化更明显(P均<0.05)。缺氧预处理BMSCs来源外泌体中HIF-1αmRNA和蛋白相对表达量分别为6.84±0.62、7.35±0.86,均高于常氧预处理BMSCs来源外泌体的4.27±0.39、5.14±4.76(P均<0.05)。结论 BMSCs来源外泌体可减轻I/R大鼠的心肌损伤,且低氧预处理能增强其心肌保护作用,其机制可能与诱导BMSCs来源外泌体HIF-1α表达上调、减轻心肌组织氧化应激反应有关。

• 单位
  中国人民解放军南部战区总医院