小分子化合物对间充质干细胞复制性衰老的逆转作用

摘要：

目的 构建基于小分子化合物的全化学培养体系,探讨其在间充质干细胞(MSCs)复制性衰老过程中的作用.方法 年轻MSCs连续传至20代(P20),建立复制性衰老细胞模型(P20-MSCs),将P20-MSCs分为衰老模型组与小分子处理组,取第5代脐带MSCs(P5-MSCs)作为对照组.衰老模型组与对照组于全化学培养体系中培养,小分子处理组于含丙戊酸、Repsox的全化学培养体系中培养,均培养7 d.采用β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色检测细胞衰老程度;免疫荧光染色观察细胞中Ki-67、OCT4、Nanog、P16、P21蛋白的表达情况;RT-qPCR检测OCT4、Nanog、P16、P21 mRNA的相对表达量;采用流式细胞术检测细胞凋亡情况;采用划痕实验、Transwell侵袭实验和克隆形成实验检测小分子化合物对衰老MSCs迁移、侵袭和克隆形成能力的影响.结果 光学显微镜下观察显示,衰老MSCs体积增大,胞质呈现凸起增多现象.小分子全化学培养体系孵育后细胞恢复为梭形或不规则三角形,与年轻MSCs相似.SA-β-gal染色结果显示,与衰老模型组相比,经小分子处理后细胞SA-β-gal染色阳性率降低,差异有统计学意义(45.00％±1.23％vs.84.80％±1.50％,P<0.001).免疫荧光染色显示,与衰老模型组相比,小分子处理组中Ki-67、OCT4、Nanog阳性细胞百分比增高(Ki-67:89.00％±1.50％vs.25.00％±2.00％,P<0.001;OCT4:88.40％±0.80％vs.25.40％±1.20％,P<0.001;Nanog:76.30％±1.70％vs.10.50％±0.60％,P<0.001),P16、P21阳性细胞百分比降低(P16:64.00％±3.20％vs.98.00％±1.50％,P<0.05;P21:45.00％±1.10％vs.82.00％±2.00％,P<0.05).RT-qPCR检测结果显示,与衰老模型组相比,小分子化合物可上调OCT4、Nanog mRNA在老化MSCs中的表达(P<0.001),下调P16、P21 mRNA在老化MSCs中的表达(P<0.05).与衰老模型组相比,小分子处理组细胞的抗凋亡能力(21.60％±1.20％vs.31.40％±0.80％)、迁移能力(49.30％±3.30％vs.30.60％±4.40％)、侵袭能力[(90.00±12.00)个vs.(34.00±9.00)个]和克隆形成能力[(144.00±10.00)个vs.(68.00±7.00)个]均明显提升,差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01).结论 构建的小分子全化学培养体系能够抑制并部分逆转体外长期培养的MSCs的衰老进程.

关键词：间充质干细胞;衰老;小分子

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分类号：R329.2+5(人体形态学)

资助基金：国家自然科学基金81671905

在线出版日期：2021-08-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：643-650