基于网络药理学探讨趋化因子-13对间充质干细胞增殖和迁移的影响

作者：李永涛; 姜杨; 孙石柱; 王璐璐; 刘丹阳; 刘娜; 张晓东; 沈雷^*

来源：解剖学报, 2021, 52(06): 889-900.

DOI：10.16098/j.issn.0529-1356.2021.06.008

• 趋化因子-13
• 骨髓间充质干细胞
• 细胞迁移
• 自分泌
• 网络药理学
• 生物信息学

目的以网络药理学技术探讨趋化因子-13(CXCL-13)对人骨髓间充质干细胞(BMSCs)增殖和迁移的影响。方法在线数据库预测CXCL-13作用于BMSCs的靶点。Metascape数据库对靶点的基因本体论和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路进行富集分析。STRING 11.0数据库进行蛋白质相互作用分析,Cytoscape 3.8的cyto Hubba 0.1插件筛选核心基因编码的蛋白质。BMSCs分为对照组、CXCL-13组和PI3K抑制剂组。分别以MTT、流式细胞术和Transwell细胞小室迁移实验检测各组BMSCs的吸光度(A)值、细胞凋亡率和细胞迁移数目情况; ELISA检测各组BMSCs上清液表皮生长因子(EGF)和血管内皮生长因子(VEGF)蛋白含量。Western blotting检测各组BMSCs的Akt、磷酸化Akt(p-Akt)蛋白的表达。结果 CXCL-13作用于BMSCs 21个靶点。与细胞增殖相关的生物学过程包括干细胞增殖、调节内皮细胞增殖、正向调控平滑肌细胞增殖等32条;与细胞迁移相关的生物学过程包括调节细胞迁移、阿米巴状细胞迁移、调节内皮细胞迁移等22条。KEGG通路包括癌症途径、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路等40条。核心蛋白包括肿瘤蛋白P53(TP53)、表皮生长因子受体(EGFR)、90kD热休克蛋白αB1(HSP90AB1)、蛋白激酶Cα(PRKCA)、雌激素受体2(ESR2)及前列腺素E受体4(PTGER4)。与其他组相比,CXCL-13组BMSCs的吸光度(A)值和细胞迁移数目均显著增高(P<0.01,n=15),细胞凋亡率明显降低(P<0.01,n=15); PI3K抑制剂组BMSCs的A值、细胞凋亡率和细胞迁移数目与CXCL-13组相比均呈相反变化(P<0.01,n=15)。相对于对照组,CXCL-13组BMSCs的EGF和VEGF蛋白含量显著提高(P<0.01,n=15),Akt和p-Akt相对表达均明显升高(P<0.01,n=9);而PI3K抑制剂组EGF和VEGF蛋白含量、Akt和p-Akt相对表达呈相反变化。结论 CXCL-13激活PI3K-Akt通路促进BMSCs旁分泌EGF和VEGF蛋白,提高BMSCs增殖和迁移,抑制BMSCs凋亡。

• 单位
  解剖学教研室; 基础医学院; 齐齐哈尔医学院