胎盘间充质干细胞外泌体对高糖培养的成纤维细胞衰老的影响

作者：边晓玮; 张翠萍; 李炳旻; 马奎; 杨劼; 付小兵^*

来源：第三军医大学学报, 2020, 42(12): 1163-1173.

DOI：10.16016/j.1000-5404.202001190

• 外泌体
• 胎盘间充质干细胞
• 成纤维细胞
• 高糖
• 细胞衰老
• 细胞增殖
• 细胞迁移

目的探索高糖(high glucose, HG)促进体外培养的人皮肤成纤维细胞(human dermal fibroblasts, HDFs)的衰老条件,建立高糖老化模型;观察胎盘间充质干细胞来源的外泌体(exosomes, Exos)对高糖培养的成纤维细胞增殖、迁移及衰老的影响。方法分离人包皮组织的HDFs。实验分为3组:正常对照组(5.5 mmol/L葡萄糖)、HG1组(26 mmol/L葡萄糖)、HG2组(35 mmol/L葡萄糖)。CCK-8试剂盒检测各组细胞在1、3、5、7 d的增殖情况;各组培养7 d后进行划痕实验,观察各组HDFs在24 h内的迁移率;2′,7′二氯荧光素二醋酸(DCFH)法检测各组培养7 d后细胞内活性氧簇(ROS)水平;细胞衰老β-半乳糖苷酶染色试剂盒检测各组培养7 d后β-半乳糖苷酶活性。体外培养胎盘间充质干细胞(placenta mesenchymal stem cells, PMSCs),差速高速离心法分离Exos。将上述培养的HDFs分为3组:HG2组(35 mmol/L葡萄糖)、HG2+低浓度Exos(5μg/mL)组、HG2+高浓度Exos(50μg/mL)组,培养3 d后,检测细胞增殖情况、迁移率、ROS水平和β-半乳糖苷酶活性;流式细胞术检测细胞周期;Western blot分析衰老相关蛋白p53和p21表达情况。结果与对照组相比,HG1和HG2组培养的HDFs增殖、迁移能力明显下降(P<0.01),ROS水平显著升高(P<0.01),β-半乳糖苷酶活性显著增加(P<0.01),而且各指标尤其以HG2组变化最为明显;Exos实验结果显示:高浓度Exos明显促进高糖培养HDFs的增殖和迁移(P<0.01),显著降低细胞内的ROS水平和β-半乳糖苷酶活性(P<0.01),同时使细胞内p53和p21蛋白的表达水平显著下降(P<0.01),而低浓度Exos无明显效果。结论胎盘间充质干细胞来源的Exos促进高糖培养的HDFs增殖、迁移,缓解细胞的氧化应激损伤和衰老状态,其机制可能与衰老相关蛋白p53和p21表达下调有关。

• 单位
  天津医科大学; 中国人民解放军总医院