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目的:体外模拟心肌细胞缺血微环境,探索经过低氧预处理的骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,MSCs)对持续缺氧诱导的心肌细胞凋亡的影响及可能的机制。方法:①实验动物及细胞:健康SPF级,雄性Sprague-Dawley大鼠若干只,实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准;大鼠心肌细胞株:H9c2(2-1),购自博士德公司,货号:CX0125。②MSCs分离、培养及鉴定:采用贴壁法结合消化控制法体外培养骨髓MSCs,流式细胞仪检测细胞表面抗原的表达。③MSCs条件培养液的制备:取第四代MSCs细胞,接种贴壁后,加上不含血清的低糖Dulbecco’s modified Engle’s medium(DMEM)培养液,分别于37℃、体积分数为5%的CO2培养箱和厌氧培养箱中继续培养48h后,收集培养液离心后取上清,分别为MSCs条件培养液和MSCs低氧条件培养液,-20℃保存。④实验方案:心肌细胞分为4组:心肌细胞置于37℃、5%的CO2培养箱中培养72小时(正常组),心肌细胞置于厌氧培养箱中培养72小时(单纯缺氧组),心肌细胞加上MSCs条件培养液后于厌氧培养箱中培养72小时(MSCs组),心肌细胞加上MSCs低氧条件培养液后于厌氧培养箱中培养72小时(MSCs低氧组)。⑤指标检测:MTT检测各组细胞活力变化,Annexin V-FITC双染标记心肌细胞凋亡,免疫组化检测各组Bax和Bcl-2蛋白的表达。结果:①原代细胞接种24h后可见少量贴壁细胞,首次换夜后可见散的贴壁细胞,呈短梭形、椭圆形、三角形等形态;换夜传代后,细胞形态趋于一致,呈长梭形,细胞呈集落式生长,集落外观呈“漩涡”状。②流式细胞仪检测第4代MSCs表面标记, CD31,CD45表达阴性, CD44,CD54表达阳性,符合骨髓间充质干细胞的特点。③细胞活力的检测结果显示:与正常组相比,其他三组的细胞活力均降低(P<0.05),而与单纯缺氧组和MSCs组相比,MSCs低氧组的细胞活力较高(P<0.05)。④与正常组相比,单纯缺氧组心肌细胞凋亡率显著增大(P<0.05);与单纯缺氧组相比,MSCs组和MSCs低氧组凋亡率均降低(P<0.05);而与MSCs组相比,MSCs低氧组凋亡率较低(P<0.05)。⑤免疫组化光密度结果显示:与单纯缺氧组和MSCs组相比,MSCs低氧组Bcl-2表达上调,Bax表达显著下调,Bcl-2/Bax比值增大(P<0.05)。结论:MSCs对缺氧诱导的心肌细胞凋亡产生的保护作用与旁分泌机制有关,且是通过调节Bcl-2/Bax比值来实现的,而低氧能增强这种保护效应,