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摘要
目的 应用生信分析技术分析不同代次人脐带来源间充质干细胞(human umbilical cord derived mesenchymal stem cells, hUC-MSCs)分泌组蛋白表型差异，探讨体外连续传代对hUC-MSCs分泌组蛋白表型的影响。方法 取第4、6、10、15代(简写为P4、P6、P10、P15)hUC-MSCs的培养上清液，应用高通量人生长因子芯片(QAH-GF-1)、高通量人炎性因子芯片(QAH-INF-3)试剂盒检测80种细胞因子蛋白表达，微阵列数据分析软件Q-Analyzer自动计算出蛋白表达量。将检测浓度最佳置信度占比为50%～100%的蛋白浓度视为质控合格的可靠值，筛选出质控合格的蛋白，应用TBtools 1.105软件绘制层次聚类热图，分析不同代次hUC-MSCs培养上清液中蛋白的表达趋势，记录表达量随体外传代次数增多而增高或降低的蛋白，应用GraphPad Prism 8.0.1软件进行单因素方差分析，以P<0.05为标准筛选出差异表达蛋白，应用在线工具Metascape和微生信进行基因本体(gene ontology, GO)、京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)富集分析。结果 (1)人炎性因子芯片(QAH-INF-3)中有25种蛋白、人生长因子芯片(QAH-GF-1)中有14种蛋白质控合格。(2)质控合格蛋白的聚类分析结果显示，白细胞介素(interleukin, IL)-6、IL-11、IL-13、IL-17、M-CSF、GM-CSF、TNFR2、Eotaxin-1、MIP-1β、EGFR、SCFR、GDNF、Ⅰ-309、GDF-15、MCP-1及IL-1α共16种蛋白表达随体外扩增代次增加呈逐代下调趋势，IL-7表达随体外扩增代次增加呈逐代上调趋势。(3)P4、P6、P10和P15代hUC-MSCs培养上清液中IL-6、IL-11、IL-13、IL-17、M-CSF、GM-CSF、TNFR2、Eotaxin-1、MIP-1β、EGFR、SCFR、GDNF、Ⅰ-309、GDF-15及MCP-1蛋白表达量比较差异均有统计学意义(P<0.05),IL-1α、IL-7蛋白表达量比较差异均无统计学意义(P>0.05)。P4代hUC-MSCs培养上清液中IL-6、IL-11、IL-13、IL-17、M-CSF、GM-CSF、TNFR2、Eotaxin-1、MIP-1β、EGFR、SCFR、GDNF、Ⅰ-309、GDF-15及MCP-1蛋白表达量均高于P15代hUC-MSCs培养上清液(P<0.05),IL-6、IL-11、IL-13、IL-17、M-CSF、TNFR2、MIP-1β、EGFR、GDNF、Ⅰ-309、GDF-15及MCP-1蛋白表达量均高于P10代hUC-MSCs培养上清液(P<0.05),IL-6、IL-11、IL-13、M-CSF、TNFR2、MIP-1β、EGFR、GDNF、Ⅰ-309蛋白表达量均高于P6代hUC-MSCs培养上清液(P<0.05)。P6代hUC-MSCs培养上清液中IL-6、IL-11、IL-13、GM-CSF、TNFR2、Eotaxin-1、EGFR、SCFR、GDNF和Ⅰ-309蛋白表达量均高于P15代hUC-MSCs培养上清液(P<0.05),TNFR2、GDNF蛋白表达量均高于P10代hUC-MSCs培养上清液(P<0.05)。P10代hUC-MSCs培养上清液中IL-6、IL-11、IL-13、GM-CSF、GDNF和Ⅰ-309蛋白表达量均高于P15代hUC-MSCs培养上清液(P<0.05)。(4)GO富集分析显示，15种差异表达蛋白主要在信号受体激活剂的活性、细胞因子介导的信号通路、细胞迁移的正向调节、生长因子活性等条目中富集。(5)KEGG通路富集分析结果显示，15种差异表达蛋白高富集于细胞因子受体的相互作用、病毒蛋白与细胞因子和细胞因子受体的相互作用、类风湿性关节炎以及IL-17和JAK-STAT信号通路等。结论 体外连续传代可导致hUC-MSCs分泌组蛋白表型变化，表现为高代次hUC-MSCs生长、分化、修复、免疫调节和趋化能力减弱，促炎和衰老表型增加。
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单位中国医学科学院血液病医院; 实验血液学国家重点实验室; 中国医学科学院血液学研究所
