再生障礙性貧血(AA)的發病機理十分復雜,
目前認為其發病主要與造血干細胞(HSC)量與
質的改變、骨髓造血微環境缺陷和免疫功能紊亂
有關。骨髓間充質干細胞(mesenchymal stem cell,
MSC)是一種位于骨髓中具有自我更新、分化增殖
和多向分化潛能的干細胞。MSC 是骨髓造血微環境的重要組成部分,在造血調控中具有重要作用。
材料和方法
病例資料
本院 2016 年 7 月 - 2017 年 2 月確診再生障礙性
貧血患者 10 例;其中 4 例男性和 6 例女性,年齡
25±10 歲;同時招募 5 名健康供者,其中 4 名男
性和 1 名女性,年齡 31±15 歲作為對照,本研究
得到本院倫理委員會的批準,所有受試者均簽署
知情同意書。
試劑與儀器
骨髓間充質干細胞來源于本醫院知情同意的再
生障礙性貧血患者及健康供者;High DMEM 基
礎培養液購自中國 Hyclone 公司;FBS 購自美國
Gibco 公司;DAPT 購自日本 Sigma 公司;CCK8
試劑盒為中國碧云天公司產品;AnnexinV-FITC/
PI 試劑盒為中國南京凱基生物公司產品;細胞
周期檢測試劑盒為中國北京嘉美生物公司產品;
PMSF 為美國 Amresco 公司產品;VEGF antibody
為美國 Affinity 公司產品;β-actin antibody 為英
國 Abcam 公司產品;油紅 O 為中國生工生物公
司產品;TRIZOL、RNA 溶解液均為中國全式金
公司產品;氯仿、異丙醇均為中國國藥集團化學
試劑有限公司產品;DEPC 為美國 Amresco 公司
產品;FITC 購自中國 Keygen 公司產品。低速離
心機購自中國上海貝恩生物科技有限公司;CO2
培養箱購自中國上海博訊公司;倒置顯微鏡為
日本 Olympus 公司產品;酶標儀為美國 Thermo
Scientific 公司產品;流式細胞儀為美國 Becton
Dickinson 公司產品;超凝膠成像儀為美國 BioRad 公司產品。
骨髓間充質干細胞(MSC)的分離及鑒定
從 AA 患者收集骨髓(BM)標本(5 ml),并從
健康供者收集正常 BM 標本。從 AA 患者的 BM 分
離 MSC。將 5 ml 骨髓與 DMEM(1︰1) 混 合 的
BM 樣品添加到淋巴細胞分離培養液(1.077 g/ml)
上,并通過離心機分離。將骨髓單核細胞重懸于DMEM 培養液中,并以 1×105
/ml 的密度接種于培
養瓶中。在 37 ℃、5% CO2、飽和溫度的培養箱中
培養 48 h 后更換培養液。培養 3-4 d 后,細胞生
長至 80%-90% 融合,消化,傳代,依次記為第 2、
第 3…代細胞。取第 3 代細胞進行流式細胞術檢測。
待融合達 80%-90% 時,用 2.5 g/L 胰蛋白酶消化
2-4 min,待 90% 左右細胞懸浮后用血清終止消化,
應用吸管仔細吹打使之形成細胞懸液。細胞懸液
經 100 目的濾篩過濾。離心后棄上清,用 PBS 制
成 2×105/ml 的細胞懸液,將細胞懸液分裝至 4 支
樣品管中。在 4 支樣品管中分別加入:FITC antihuman CD34、FITC anti-human CD44、FITC antihuman CD45、FITC anti-human CD90;混勻,4 ℃
下避光反應過夜。棄上清,每管再加入 PBS 0.5ml
重新混懸細胞,用流式細胞儀檢測細胞表面抗原
CD34、CD90、CD44、CD45 的表達。
實驗分組
實驗分為 5 組:①正常 MSC 組:正常人的 MSC 于
DMEM 完全培養液中培養;② AA 組:AA 患者的
MSC 于 DMEM 完全培養液中培養;③ DAPT 組:
AA 患者的 MSC 于含有 10 μmol/ LDAPT 的 DMEM
完全培養液中培養;④ VEGF 組:AA 患者的 MSC
于含有 100 ng/ml VEGF 的 DMEM 完全培養液中培
養;⑤ DAPT+VEGF 組:AA 患者的 MSC 于含 10
μmol/LDAPT 和 100 ng/ml VEGF 的 DMEM 完全培
養液中培養。
CCK8 檢測細胞增殖活性
通過細胞計數試劑盒 8 檢測不同組中 MSC 的增
殖能力。將 MSC 接種在 96 孔板(每孔 100μl)
中并在 37 ℃下用 5% CO2 培養直至完全粘附。用
DAPT 或 / 和 VEGF 處理 48 h 后,向每個孔中加入
10μl CCK8 溶液并孵育 2 h。通過酶標儀檢測 450
nm 處的光密度(OD)。
細胞凋亡和細胞周期檢測
采用流式細胞術檢測不同組 MSC 的凋亡和細胞周
期。用 DAPT 或 / 和 VEGF 處理 48 h 后,用 0.25%
胰蛋白酶消化 MSC。通過以 250 ×g 離心收集細
胞,并用冷磷酸鹽緩沖溶液(PBS)洗滌 2 次。然
后將這些細胞重懸于 300 μl 結合緩沖液中,并與
5 μl 膜聯蛋白 V- 熒光素異硫氰酸酯(FITC)在
室溫下黑暗中孵育 15 min。隨后在室溫下與 10 μl
碘化丙啶(PI)在黑暗中孵育 10 min,在流式細胞
儀上分析細胞凋亡。在檢測細胞周期中,將消化的 MSC 用 5 ml 70%冷乙醇在 4 ℃下固定過夜。用
冷 PBS 洗滌 2 次后,將這些細胞與 0.5 ml PI 在黑
暗中孵育 20 min,最后在流式細胞儀上分析細胞
在細胞周期中的分布。
結 果
AA患者和健康供者 MSC的分離培養
圖1為 AA 患者骨髓 MSC 分離后 d 1 及分離培養
后 d 7 的圖像。圖 2 為骨髓間充質干細胞免疫表型細胞比例流式圖。由圖可見,正常組和 AA 組 MSC
細胞 CD34 和 CD45 均低表達。CD44 和 CD90 均高
表達,AA 組 CD44 和 CD90 表達略高于正常組,但
無顯著性差異(P > 0.05)。2 者細胞群體基本一致。
細胞增殖活性
CCK8 檢測結果顯示,與正常 MSC 組相比,AA 組
細胞OD值降低,說明細胞增殖降低。與AA組相比,
經過DAPT處理后,細胞OD值降低,細胞增殖降低;
經過 VEGF 處理后,細胞 OD 值增加,細胞增殖增
加;經過 DAPT 和 VEGF 聯合處理后,細胞增殖
高于 DAPT 單獨處理組,但低于 VEGF 處理組(圖
3)。結果提示,AA 患者細胞增殖弱于正常對照者細胞,VEGF 能改善 AA 引起的細胞增殖降低現
象。Notch 信號通路的抑制會加劇 AA 患者 MSC 的
增殖抑制。


討 論
再生障礙性貧血(AA)是一種臨床常見的血液系
統疾病,其臨床表現為全血細胞減少,繼發貧血、
出血、感染而危及患者生命 。造血干細胞(HSC)
移植和抗胸腺細胞球蛋白聯合環孢菌素 A 和雄激
素是 AA 的主要治療策略 [2,3]
。目前研究表明,骨
髓間充質干細胞(MSC)作為骨髓基質細胞的前體
細胞 , 是一類具有自我更新能力和具有免疫調節作
用的干細胞 , 是骨髓造血微環境的重要組成部分 ,
其通過介導造血干細胞黏附 , 分泌多種細胞因子和
生長因子而發揮造血支持作用。據報道,MSC
在再生障礙性貧血細胞增殖,分化和造血方面具
有重要作用 , 并發現 CD106 在 MSC 通 過 NF-κB
在 AA 中發揮重要作用。MSC 可以通過調節幾乎
所有免疫細胞的功能來支持造血功能并維持免疫
穩態 。同時,AA 患者 MSC 表現出異常的基因表
達譜和異常的免疫學特性,表明 AA 患者的 MSC
功能異常 。然而,仍需要研究 MSC 對 AA 的分
子機制。
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