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摘要
目的 探讨促红细胞生成素(EPO)基因修饰的人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)对神经元周期和凋亡的调控作用及机制。方法 将对数生长期SH-SY5Y细胞随机分为MSCs组、正常对照(NC)-间充质干细胞(MSCs)组及EPO-MSCs组，MSCs组细胞不做任何转染，NC-MSCs组及EPO-MSCs组细胞分别转染对照病毒空载体和过表达EPO慢病毒载体。应用荧光显微镜和流式细胞术验证NC-MSCs组及EPO-MSCs组细胞转染效率，应用Western blot检测MSCs组、NC-MSCs组及EPO-MSCs组细胞中EPO蛋白表达，实时荧光定量聚合酶链反应检测MSCs组、NC-MSCs组及EPO-MSCs组细胞中EPO mRNA表达，酶联免疫吸附法检测MSCs组、NC-MSCs组及EPO-MSCs组细胞上清液中EPO蛋白表达。将SH-SY5Y细胞分为常氧组和缺氧缺血组，常氧组细胞正常培养，缺氧缺血组细胞置于含体积分数0.5%O2三气体培养箱中24 h制备缺氧缺血细胞模型；将缺氧缺血SH-SY5Y细胞随机分为MSCs共培养组、NC-MSCs共培养组、EPO-MSCs共培养组，MSCs共培养组、NC-MSCs共培养组、EPO-MSCs共培养组缺氧缺血SH-SY5Y细胞分别与MSCs、NC-MSCs、EPO-MSCs共培养；应用流式细胞术检测各组细胞周期及凋亡情况。对MSCs共培养组、NC-MSCs共培养组、EPO-MSCs共培养组缺氧缺血SH-SY5Y细胞行RNA-Seq分析，并行富集京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集。结果 EPO-MSCs慢病毒转染效率为98.51%,NC-MSCs慢病毒转染效率为97.83%。EPO-MSCs组细胞中EPO蛋白和mRNA相对表达量显著高于MSCs组和NC-MSCs组(P<0.05); MSCs组与NC-MSCs组细胞中EPO蛋白和mRNA相对表达量比较差异无统计学意义(P>0.05)。EPO-MSCs组细胞上清液中EPO蛋白表达水平显著高于MSCs组和NC-MSCs组(P<0.05);MSCs组与NC-MSCs组细胞上清液中EPO表达水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。缺氧缺血组SH-SY5Y细胞凋亡率及G0-G1期细胞比例显著高于常氧组(P<0.05)。EPO-MSCs共培养组SH-SY5Y细胞凋亡率及G0-G1期细胞比例显著低于MSCs共培养组和NC-MSCs共培养组(P<0.05);MSCs共培养组与NC-MSCs共培养组SH-SY5Y细胞凋亡率及G0-G1期细胞比例比较差异无统计学意义(P>0.05);MSCs共培养组、NC-MSCs共培养组和EPO-MSCs共培养组SH-SY5Y细胞凋亡率及G0-G1期细胞比例显著低于缺氧缺血组(P<0.05)。RNA-Seq分析显示，促分裂素原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路和细胞凋亡通路是NC-MSCs共培养缺氧缺血SH-SY5Y细胞、EPO-MSCs共培养缺氧缺血SH-SY5Y细胞中富集程度最高的通路，p53途径的激活在细胞凋亡的调节中起关键作用。结论 EPO基因修饰的MSCs可显著抑制缺氧缺血神经元凋亡，减少细胞间期阻滞，增强MSCs对缺氧缺血性脑病的保护作用，其机制可能与EPO基因修饰的MSCs激活MAPK-p53信号通路相关。
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