人脐带间充质干细胞对人真皮成纤维细胞增殖和细胞外基质基因表达的影响

作者：章毅; 陈侃俊; 伍婷^*; 祁成; 金魏名; 孔凡瑞; 陈亮

来源：中国医药生物技术, 2019, 14(03): 215-223.

• 人脐带间充质干细胞
• 人真皮成纤维细胞
• 细胞外基质
• 胶原

目的探讨人脐带间充质干细胞(huc MSCs)对人真皮成纤维细胞(HDFib)增殖与细胞外基质相关基因表达的影响及其可能机制。方法采用II型胶原酶消化法从新生儿脐带中分离制备huc MSCs,用流式细胞术鉴定P3代huc MSCs表面标记抗原,用油红O染色、茜素红S染色和Masson染色进行间充质干细胞三向分化能力鉴定;随后与P3代HDFib进行transwell共培养,对照组transwell小室上添加等量培养基,观察24、48和72 h时两组HDFib的细胞形态,CCK8法进行细胞增殖检测,q RT-PCR法测定培养24和48h时HDFib主要细胞外基质蛋白collagenI、elastin、fibronectin、MMP-1和细胞信号转导相关基因PI3K、Akt、p38和caspase3 mRNA表达水平。结果制备获得的hucMSCs呈典型成纤维细胞样并贴壁生长,其表面间充质干细胞标志性抗原CD105、CD90、CD73阳性表达率分别为96.97%、99.75%和99.81%,诱导培养16d后出现明显的成脂、成骨和成软骨细胞特性。huc MSCs共培养处理24、48和72 h,HDFib细胞存活率较对照组分别显著增加了7.29%(P<0.01)、25.82%(P <0.05)和11.74%(P <0.05),与形态学观察结果一致。q RT-PCR结果显示,huc MSCs共培养处理24h,HDFib elastin和fibronectin基因表达分别上调为对照组的1.45倍(P <0.01)和1.30倍(P <0.05),PI3K mRNA水平上调为对照组的1.19倍(P <0.05);共培养48 h时,collagen I、elastin、fibronectin和PI3K、Akt分别上调2.60倍(P<0.001)、3.66倍(P <0.05)、3.45倍(P <0.01)和1.43倍(P <0.05)、1.65倍(P <0.05),MMP-1、p38和caspase3转录水平显著降低至对照组的0.70倍(P <0.01)、0.60倍(P <0.01)和0.86倍(P <0.05)。结论 huc MSCs能够显著促进正常HDFib增殖,同时提高HDFibI型胶原、弹性蛋白和纤维粘连蛋白转录水平,是理想的皮肤组织工程学种子细胞。hucMSCs对HDFib细胞外基质的调节作用可能与激活HDFib皮肤创伤修复信号通路PI3K/Akt、下调细胞外基质调节基因p38、凋亡基因caspase3的m RNA水平有关。