條件培養(yǎng)基對氧—葡萄糖剝奪誘導(dǎo)皮層神經(jīng)元死亡的保護(hù)作用
發(fā)布時間:2018-06-23 來源: 人生感悟 點擊:
【摘要】 目的 研究臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞源條件培養(yǎng)基(CM)對氧-葡萄糖剝奪(OGD)誘導(dǎo)皮層神經(jīng)元死亡的保護(hù)作用。方法 培養(yǎng) 10 d的皮層神經(jīng)元更換培養(yǎng)基為 EBSS平衡鹽溶液, 后置于37℃低氧(N2∶CO2∶O2=94%∶5%∶1%)培養(yǎng)箱內(nèi)孵育, 4 h后恢復(fù)正常條件培養(yǎng), 同時更換為條件培養(yǎng)基作用20 h,
用Hoechst33342 / PI 的染色方法檢測其死亡情況。結(jié)果 原代培養(yǎng)的 UCMSCs 傳至第三代時, 細(xì)胞形態(tài)為長梭形的纖維狀, 折光性好;在培養(yǎng)的皮層神經(jīng)元建立OGD模型, Control組細(xì)胞死亡率為(5.85%±0.41)%, OGD組細(xì)胞死亡率(35.6%±1.75)%, Control組與OGD組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01), OGD模型建立成功;復(fù)氧0 h時給予臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞源條件培養(yǎng)基, 作用24 h后, OGD+CM組細(xì)胞死亡率為(27.98±2.19)%, OGD+CM組與OGD組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05), CM可使皮層神經(jīng)元的死亡率降低21.40%。結(jié)論 臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞源條件培養(yǎng)基對氧-葡萄糖剝奪誘導(dǎo)皮層神經(jīng)元具有保護(hù)作用。
【關(guān)鍵詞】 氧-葡萄糖剝奪模型;間充質(zhì)干細(xì)胞;條件培養(yǎng)基;皮層神經(jīng)元
DOI:10.14163/j.cnki.11-5547/r.2018.12.120
缺血性腦卒中是因各種原因?qū)е麓竽X供血不足, 從而引起腦組織壞死的總稱, 具有發(fā)病率高、致死率高和致殘率高的特點。氧-葡萄糖剝奪(Oxygen-Glucose Deprivation, OGD)模型是最常用的缺血性腦卒中的體外模型, 能夠在體外很好的模擬腦卒中的病理狀態(tài)。
臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells, UCMSCs)來源于中胚層間充質(zhì)的成體干細(xì)胞, 具有易于獲取, 無倫理學(xué)爭議, 增殖能力較強(qiáng), 易于體內(nèi)外擴(kuò)增等特性, 成為臨床干細(xì)胞移植的重點關(guān)注對象, 然而無論通過何種途徑輸入體內(nèi), 到達(dá)靶器官的細(xì)胞數(shù)量、狀態(tài)及存活時間尚無足夠的研究證實, 而間充質(zhì)干細(xì)胞在培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)其可通過旁分泌途徑分泌血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)、 成纖維細(xì)胞生長因子(Basic Fibroblast Growth Factor, bFGF)等大量生物活性物質(zhì)[1, 2], 近年亦有研究報道間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cell, MSCs)衍生的胞外囊泡可參與細(xì)胞間傳遞、細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)以及在體內(nèi)短距離或長距離運輸以改變細(xì)胞或組織的代謝[3], 因此, 嘗試使用臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞來源的條件培養(yǎng)基(Condition Medium, CM)進(jìn)行研究, 觀察其保護(hù)神經(jīng)元的作用。
目前應(yīng)用細(xì)胞模型研究條件培養(yǎng)基保護(hù)OGD中神經(jīng)元死亡的相關(guān)研究較少, 本實驗制備臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞來源條件培養(yǎng)基, 其中含有臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞分泌的大量細(xì)胞因子成份, 在體外細(xì)胞培養(yǎng)模型中研究其對神經(jīng)元的保護(hù)作用, 從而為缺血性腦血管病的臨床治療提供新的思路和實驗依據(jù)。現(xiàn)報告如下。
1 材料與方法
1. 1 臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞的原代培養(yǎng)與條件培養(yǎng)基的獲取
UCMSCs的原代分離培養(yǎng):將無菌條件下獲取的臍帶組織用無菌磷酸緩沖液(PBS)沖洗多次, 至無血跡殘留;仔細(xì)剔除臍帶內(nèi)血管與表面組織;將組織剪碎, 加入Ⅳ型膠原酶,
37℃消化17~20 h, 期間不時搖晃;再用40 ?m篩網(wǎng)過濾, 去除較大組織塊;2000 r/min, 離心5 min, 棄去上清, 將沉淀用無菌PBS清洗2~3次;1000 r/min, 離心5 min, 接種。用含有10%胎牛血清的DMEM/F12培養(yǎng)基重懸離心管中的細(xì)胞, 鏡下細(xì)胞計數(shù), 使細(xì)胞密度達(dá)到1×106個/ml, CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng), 換液, 將臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞不斷傳代、純化, 得到UCMSCs。
UCMSC-CM的收集:純化后的UCMSCs, 收集每次換液的培養(yǎng)基, 經(jīng)1500 r/min離心去除細(xì)胞碎片后, 放置在-80℃冰箱保存。
1. 2 Elisa檢測條件培養(yǎng)基中細(xì)胞因子 向96孔板加入100 μl 1×稀釋液, 作為陰性對照。同時加入所測因子的標(biāo)準(zhǔn)品100 μl到96孔板, 然后將所測樣品100 μl加到96孔板, 每個樣品2個微孔, 室溫下避光孵育2 h。孵育結(jié)束后向每個微孔加入200 μl酶標(biāo)檢測抗體, 室溫下孵育2 h。然后用400 μl l×沖洗液洗滌, 最后加入200 μl顯色底物(顯色劑A和顯色劑B各100 μl), 室溫下孵育30 min, 然后加入50 μl終止液, 用酶標(biāo)儀在450 nm波長下測定吸光度(OD值), 通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計算樣品中生長因子的含量。計算神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)、胰島素樣生長因子-I(IGF-1)、VEGF、bFGF、轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)、肝細(xì)胞生長因子(HGF)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)的濃度。每個樣品重復(fù)4次, 每組取3個樣品。
1. 3 OGD的構(gòu)建 取培養(yǎng)至10 d的皮層神經(jīng)元, 用無糖EBSS漂洗 1 次, 將細(xì)胞培養(yǎng)基置換為無糖EBSS, 原培養(yǎng)液留至復(fù)氧后繼續(xù)使用。于缺氧孵箱( 94% N2, 1% O2, 5% CO2, 37℃)缺氧 4 h后更換為正常培養(yǎng)基復(fù)氧, 繼續(xù)培養(yǎng)20 h進(jìn)行檢測。
1. 4 皮層神經(jīng)元死亡的檢測 向OGD成功后的皮層神經(jīng)元培養(yǎng)液內(nèi)直接加入 Hoechst33342(sigma, 10 μg/ml), 37℃作用 10 min, 再加入PI(sigma, 5 μg/ml) 37℃作用5 min , 在熒光顯微鏡下觀察細(xì)胞死亡情況并拍照計數(shù)。Hoechst33342 標(biāo)記活細(xì)胞及凋亡早期的細(xì)胞, PI標(biāo)記的為壞死細(xì)胞及凋亡晚期細(xì)胞, 細(xì)胞死亡率= PI 陽性細(xì)胞數(shù)/總細(xì)胞數(shù)×100%。
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