[摘 要] 目的:探討脂肪干細(xì)胞源性外泌體 (ADSC-Exos) 對(duì)巨噬細(xì)胞 RAW264. 7 遷移能力的影響,闡明其促進(jìn)巨噬細(xì)胞功能的作用。方法:分離SD大鼠附睪旁脂肪組織,進(jìn)行脂肪源性干細(xì)胞(ADSCs) 原代培養(yǎng),通過(guò)成脂和成骨分化誘導(dǎo),結(jié)合油紅O 和茜素紅染色檢測(cè)ADSCs 的多向分化潛能。采用Western blotting 法和免疫熒光法檢測(cè)ADSCs 標(biāo)記物CD29 及CD44 陽(yáng)性表達(dá)情況,采用外泌體(Exos) 分離試劑盒提取ADSC-Exos,透射電子顯微鏡和納米顆粒跟蹤分析儀檢測(cè)ADSC-Exos 的形態(tài)大小和粒徑分布范圍,Western blotting 法檢測(cè)Exos 特異性標(biāo)記物CD9 和TSG101 蛋白表達(dá)情況,示蹤法觀察巨噬細(xì)胞攝取ADSC-Exos 情況。將巨噬細(xì)胞RAW264. 7 分為對(duì)照組、10 mg·L-1 ADSCExos組、20 mg·L-1 ADSC-Exos 組和40 mg·L-1 ADSC-Exos 組。5-乙基-2'-脫氧尿苷(EdU) 染色檢測(cè)各組巨噬細(xì)胞活性,Transwell 小室實(shí)驗(yàn)檢測(cè)各組巨噬細(xì)胞遷移細(xì)胞數(shù),熒光顯微鏡觀察各組巨噬細(xì)胞黏附情況。結(jié)果:原代ADSCs培養(yǎng)24 h后細(xì)胞貼壁生長(zhǎng),呈散在、長(zhǎng)梭形;培養(yǎng)7 d,貼壁細(xì)胞呈齒梳狀、旋渦狀有序排列,呈成纖維細(xì)胞樣外觀;培養(yǎng)10 代后ADSCs 形態(tài)不規(guī)則,增殖速度減慢。分離提取的ADSCs 具有成骨和成脂分化潛能, CD29 和CD44 蛋白表達(dá)陽(yáng)性。透射電子顯微鏡下ADSC-Exos 呈茶碟狀, ADSC-Exos 的粒徑主峰分布于132 nm 附近, ADSC-Exos 中CD9 和TSG101蛋白表達(dá)陽(yáng)性,即ADSC-Exos 提取成功。熒光顯微鏡下RAW264. 7 細(xì)胞核周圍可檢測(cè)到紅色熒光信號(hào),即ADSC-Exos 可以被巨噬細(xì)胞攝取。與對(duì)照組比較,10、20 和40 mg·L-1 ADSC-Exos 組EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率均明顯升高(Plt;0. 05);與10 mg·L-1 ADSC-Exos 組比較,20 mg·L-1 ADSC-Exos 組EdU陽(yáng)性細(xì)胞率均明顯升高(Plt;0. 05)。與對(duì)照組比較,10、20 和40 mg·L-1 ADSC-Exos 組巨噬細(xì)胞遷移細(xì)胞數(shù)均明顯增加(Plt;0. 05);與10 mg·L-1 ADSC-Exos 組比較,20 和40 mg·L-1 ADSC-Exos 組巨噬細(xì)胞遷移細(xì)胞數(shù)均明顯增加(Plt;0. 05)。與對(duì)照組比較,10、20 和40 mg·L-1 ADSC-Exos 組巨噬細(xì)胞黏附細(xì)胞數(shù)均明顯增加(Plt;0. 05); 與10 mg·L-1 ADSC-Exos 組比較, 20 mg·L-1 ADSCExos組巨噬細(xì)胞黏附細(xì)胞數(shù)明顯增加 (Plt;0. 05)。結(jié)論:ADSC-Exos可被巨噬細(xì)胞攝取,其通過(guò)影響細(xì)胞黏附提高巨噬細(xì)胞的遷移能力。
[關(guān)鍵詞] 脂肪干細(xì)胞; 外泌體; 巨噬細(xì)胞; 細(xì)胞遷移; 細(xì)胞黏附
[中圖分類號(hào)] Q25 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A
脂肪源性干細(xì)胞(adipose-derived stem cells,ADSCs) 是一種能夠自我更新并具有多向分化潛能的干細(xì)胞,因其來(lái)源廣泛、易于獲取和安全性高受到研究者的廣泛關(guān)注[1]。研究[2-4] 顯示:ADSCs在組織修復(fù)、自身免疫病和神經(jīng)再生等領(lǐng)域發(fā)揮的治療作用主要?dú)w因于其衍生的外泌體(exosomes,Exos)。脂肪干細(xì)胞源性外泌體(adipose-derivedstem cells-derived exosomes, ADSC-Exos) 作為一種無(wú)細(xì)胞治療策略,復(fù)制了ADSCs 的生物學(xué)活性,且具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性、易貯存和低免疫原性等優(yōu)勢(shì),在細(xì)胞間的信息交流和物質(zhì)運(yùn)輸中充當(dāng)重要的媒介,具有廣闊的應(yīng)用前景[5]。巨噬細(xì)胞是人體重要的固有免疫細(xì)胞,在維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)、免疫防御和組織修復(fù)中發(fā)揮著重要作用[6]。在機(jī)體組織受損或局部發(fā)生感染期間,生長(zhǎng)因子、促炎細(xì)胞因子和微生物代謝產(chǎn)物等多種物質(zhì)使局部微環(huán)境發(fā)生變化,誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞發(fā)生遷移[7]。巨噬細(xì)胞遷移是炎癥性疾病和自身免疫性疾病等多種疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[6]。研究[8] 顯示: 在動(dòng)脈粥樣硬化早期,巨噬細(xì)胞被募集到動(dòng)脈壁的內(nèi)皮下間隙,以吞噬碎片和低密度脂蛋白等有毒分子,巨噬細(xì)胞吞噬脂質(zhì)后遷移能力受損并聚集成斑塊,是動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)程的重要環(huán)節(jié)。ZOU 等[9] 發(fā)現(xiàn):巨噬細(xì)胞的遷移和吞噬等功能被沉默信息調(diào)節(jié)蛋白6(silent information regulator 6, SIRT6) 抑制后能夠延緩周圍神經(jīng)的修復(fù)。因此,明確影響巨噬細(xì)胞遷移能力的因素可能成為疾病治療的切入點(diǎn)。本研究提取ADSC-Exos, 并將其加入到巨噬細(xì)胞RAW264. 7 培養(yǎng)液中, 通過(guò)檢測(cè)RAW264. 7 細(xì)胞活性、細(xì)胞遷移和黏附能力的變化, 探討ADSCExos對(duì)巨噬細(xì)胞遷移能力的影響,以期為ADSCExos促進(jìn)巨噬細(xì)胞發(fā)揮功能提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1 材料與方法
1. 1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、細(xì)胞、主要試劑和儀器
6只4周齡SPF 級(jí)雄性SD 大鼠,體質(zhì)量80~120 g,購(gòu)自北京華阜康生物科技股份有限公司,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK (京) 2019-0008。巨噬細(xì)胞系RAW264. 7由北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部饋贈(zèng)。4', 6-二脒基-2- 苯基吲哚(4', 6-diamidino-2-phenylindole, DAPI) 染色液、抗熒光淬滅封片液和Ⅰ型膠原酶均購(gòu)自北京索萊寶科技有限公司,DMEM/F12 細(xì)胞培養(yǎng)基和0. 25%胰酶-EDTA 購(gòu)自美國(guó)Gibco 公司,茜素紅染液、油紅O 染液、大鼠脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞成脂和成骨誘導(dǎo)分化培養(yǎng)基購(gòu)自武漢普諾賽生物科技有限公司,兔抗CD29 抗體、CD44 抗體、Cy3/FITC 標(biāo)記山羊抗兔IgG 熒光二抗和辣根過(guò)氧化物酶(horseradishperoxidase, HRP) 標(biāo)記的山羊抗兔IgG 均購(gòu)自美國(guó) Abclonal 公 司, CD9 和 TSG101 購(gòu) 自 美 國(guó)Proteintech 公 司,胎 牛 血 清(fetal bovine serum,F(xiàn)BS) 購(gòu)自武漢普諾賽生物科技有限公司, Exos提取試劑盒購(gòu)自江蘇凱基生物技術(shù)股份有限公司,BCA 蛋白定量試劑盒購(gòu)自北京鼎國(guó)昌盛技術(shù)有限公司,無(wú)外泌體FBS (exosome-depleted FBS,Exo-FBS) 購(gòu)自美國(guó) SBI 公司, PKH26 購(gòu)自上海宇玫博生物科技有限公司, 5- 乙基-2'- 脫氧尿苷(5-ethynyl-2'-deoxyuridine,EdU) 細(xì)胞增殖檢測(cè)試劑盒購(gòu)自上海碧云天生物技術(shù)公司。熒光顯微鏡(型號(hào):BX43) 和倒置顯微鏡(型號(hào):CKX53) 均購(gòu)自日本Olympus 公司。
1. 2 大鼠ADSCs分離和培養(yǎng)
無(wú)菌條件下提取雄性SD 大鼠附睪旁脂肪組織,采用無(wú)菌磷酸鹽緩沖液(phosphate buffered solution, PBS)(pH=7. 4)充分清洗組織,剔除筋膜和血管并剪碎,用0. 1%的Ⅰ型膠原酶37 ℃震蕩消化45~60 min,200 目濾網(wǎng)過(guò)濾,加入含10% FBS 的DMEM/F12 完全培養(yǎng)基終止消化, 1 000 r·min-1 離心15 min 獲取沉淀,重新懸浮細(xì)胞,再次過(guò)濾離心重懸,接種于培養(yǎng)皿中并培養(yǎng),48 h 后換液,每2~3 d 換液1 次。待細(xì)胞融合度為80% 時(shí),采用0. 25% 胰酶-EDTA 消化并收集細(xì)胞,按1∶2 比例傳代培養(yǎng)。
1. 3 ADSCs 鑒定
取第 3 代 ADSCs,用 0. 25%胰酶-EDTA 消化成單細(xì)胞懸液,以5×104 mL-1 的密度接種于6 孔細(xì)胞培養(yǎng)板中。當(dāng)貼壁細(xì)胞達(dá)到80% 時(shí),更換為成脂和成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)液,2~3 d 常規(guī)換液1 次,成脂誘導(dǎo)培養(yǎng)液誘導(dǎo)10~14 d 行油紅O 染色,成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)液誘導(dǎo)28~32 d 行茜素紅染色,倒置顯微鏡下觀察細(xì)胞內(nèi)脂滴和鈣結(jié)節(jié)形成情況。另取ADSCs 進(jìn)行細(xì)胞爬片培養(yǎng), 48 h 后用4% 多聚甲醛固定細(xì)胞30 min, 用濃度為0. 2% 的Triton X-100 于冰上避光透膜10 min, 滴加5%BSA 封閉液在37 ℃水浴箱恒溫孵育1 h,分別加入兔抗CD29 (1∶100) 和CD44 (1∶200), 4 ℃ 孵育過(guò)夜,室溫平衡1 h 后,再分別加入Cy3 標(biāo)記的山羊抗兔IgG (1∶800) 和FITC 標(biāo)記的山羊抗兔IgG(1∶400), 37 ℃ 水浴箱恒溫避光孵育1 h, 最后DAPI 染核和封片, 熒光顯微鏡下觀察 CD29 和CD44 蛋白陽(yáng)性表達(dá)情況并采集圖像。ADSCs 常規(guī)培養(yǎng)后采用Western blotting 法檢測(cè)CD29 和CD44蛋白表達(dá)水平。待細(xì)胞融合度達(dá)到80%,加入RIPA裂解液,于冰上裂解30~45 min,4 ℃、12 000 r·min-1離心15 min, 獲取細(xì)胞總蛋白, 采用BCA 蛋白定量試劑盒定量蛋白;100 ℃水浴5 min 使蛋白變性,進(jìn)行 SDS-PAGE 分離、轉(zhuǎn)膜和封閉, 加入兔抗CD29 (1∶1 000)、CD44 (1∶1 000) 和小鼠抗β-actin(1∶5 000), 4 ℃ 過(guò) 夜, 室 溫 平 衡 1 h 后 棄 液,TBST 緩沖液清洗3 次,每次10 min。加入HRP 標(biāo)記的山羊抗兔IgG (1∶10 000) 室溫孵育1 h,TBST 緩沖液清洗3 次, 每次5 min, ECL 化學(xué)發(fā)光法顯影,采用Image J 軟件分析蛋白條帶灰度值,以β-actin 為內(nèi)參,計(jì)算目的蛋白表達(dá)水平。目的蛋白表達(dá)水平=目的蛋白條帶灰度值/內(nèi)參蛋白條帶灰度值。
1. 4 ADSC-Exos分離提取
當(dāng)常規(guī)培養(yǎng)細(xì)胞融合度 為 60%~70% 時(shí), 更 換 含 10% Exo-FBS 的DMEM/F12 培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)48~72 h, 至細(xì)胞融合度為80%~90%。收集細(xì)胞上清于無(wú)菌離心管內(nèi), 4 ℃ 、3 000 g 離心15 min, 吸取上清, 加入Exos 分離試劑250 mL·L-1, 輕柔混勻, 4 ℃ 靜置2 h, 4 ℃ 、12 000 g 離心20 min, 所得沉淀即為ADSC-Exos,用100 μL 無(wú)菌PBS 緩沖液重懸,分裝備用。
1. 5 ADSC-Exos鑒定
吸取20 μL ADSC-Exos懸液滴至銅網(wǎng)上,自然吸附5~10 min,再滴加20 μL2% 磷鎢酸溶液于銅網(wǎng)上,靜置3~5 min,用濾紙條吸除多余液滴,白熾燈下晾干,透射電子顯微鏡下觀察ADSC-Exos 形態(tài)表現(xiàn)并拍照。PBS 緩沖液稀釋ADSC-Exos,0. 22 μm 濾菌器過(guò)濾,使用注射器向納米顆粒跟蹤分析儀的樣品池緩慢注入1 mL樣品, 將激光模塊放回底座上, 并將溫度計(jì)探頭放入激光模塊面板的銅孔內(nèi), 依照屏幕提示完成粒徑分析,檢測(cè)ADSC-Exos 大小。按照“1. 3”中Western blotting 法檢測(cè)ADSC-Exos 中Exos 標(biāo)記物CD9 和 TSG101 蛋白表達(dá)水平, 以鑒定分離的ADSC-Exos。
1. 6 示蹤法觀察巨噬細(xì)胞攝取 ADSC-Exos 情況
用通用膜標(biāo)記稀釋液Diluent C 10 倍稀釋PKH26,制成工作液,取ADSC-Exos 加入PKH26染色工作液混勻后靜置10 min,再加入10 mL 無(wú)菌PBS 緩沖液, 利用 Exos 分離試劑, 再次提取ADSC-Exos[10]。將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期RAW264. 7 細(xì)胞接種于24 孔細(xì)胞培養(yǎng)板內(nèi), 待細(xì)胞融合度為60%~70%, 加入標(biāo)記好的ADSC-Exos, 使其終濃度為10 mg·L-1,繼續(xù)培養(yǎng)24 h,4% 多聚甲醛室溫固定30 min,0. 2% Triton X-100 室溫透膜10 min,PBS緩沖液清洗3 次。5% BSA 封閉1 h,DAPI 復(fù)染細(xì)胞核,熒光防淬滅封片液封片,立即在熒光顯微鏡下觀察PKH26標(biāo)記的ADSC-Exos分布情況并采集圖像。
1. 7 實(shí)驗(yàn)分組和處理
取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期 RAW264. 7細(xì)胞, 分為對(duì)照組(每皿加入200 μL PBS 緩沖液)、 10 mg·L-1 ADSC-Exos 組 (加 入 200 μLADSC-Exos,使其終濃度為10 mg·L-1)、20 mg·L-1ADSC-Exos 組(加入200 μL ADSC-Exos,使其終濃度為20 mg·L-1) 和40 mg·L-1 ADSC-Exos 組(加入200 μL ADSC-Exos,使其終濃度為40 mg·L-1)。
1. 8 EdU染色檢測(cè)各組巨噬細(xì)胞活性
RAW264. 7細(xì)胞爬片接種于24 孔細(xì)胞培養(yǎng)板, 培養(yǎng)24 h 后,分別用0、10、20 和40 mg·L-1 ADSC-Exos 作用RAW264. 7 細(xì)胞24 h。加入預(yù)熱的EdU 工作液半量換液,終濃度為10 μmol·L-1,37 ℃培養(yǎng)箱繼續(xù)孵育2 h。4% 多聚甲醛室溫固定30 min, 加入0. 2% Triton X-100, 室溫透膜10 min, 洗滌液清洗3 次,加入Click 反應(yīng)液,室溫避光孵育30 min,洗滌液清洗3 次,Hoechst33342 復(fù)染細(xì)胞核,熒光防淬滅封片液封片,隨機(jī)選擇5 個(gè)視野于熒光顯微鏡下觀察,采用Image J 軟件分別計(jì)數(shù)每個(gè)視野下EdU 陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)(綠色熒光) 和細(xì)胞核總數(shù)(藍(lán)色熒光), 并計(jì)算平均值,以EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率代表巨噬細(xì)胞活性。EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率=EdU 陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)/細(xì)胞核總數(shù)×100%。
1. 9 Transwell小室實(shí)驗(yàn)檢測(cè)各組巨噬細(xì)胞遷移細(xì)胞數(shù)
將Transwell小室放入24孔細(xì)胞培養(yǎng)板,于小室下層加入含20% 血清的DMEM 培養(yǎng)基及不同濃度的ADSC-Exos。上層加入預(yù)處理細(xì)胞200 μL,重新放回孵箱遷移24 h。取出24 孔細(xì)胞培養(yǎng)板,棄掉培養(yǎng)基,用無(wú)菌PBS 緩沖液浸洗3 次,4% 多聚甲醛固定30 min,結(jié)晶紫染色20 min。用棉簽擦去小室上層未遷移細(xì)胞,隨機(jī)選取5 個(gè)視野于顯微鏡下觀察,采用Image J 軟件計(jì)數(shù)每個(gè)視野中遷移細(xì)胞數(shù),取平均值。
1. 10 熒光顯微鏡觀察各組巨噬細(xì)胞黏附情況
制備單細(xì)胞懸液, 以1×105 mL-1 的濃度爬片接種于24 孔細(xì)胞培養(yǎng)板內(nèi),黏附4 h[11]。PBS 緩沖液洗去未黏附的細(xì)胞,4% 多聚甲醛室溫固定30 min,采用含1% Triton X-100 和3% BSA 的混合液室溫透膜封閉15 min,含DAPI 的封片劑封片。隨機(jī)選取5 個(gè)視野于熒光顯微鏡下觀察,采用Image J 軟件計(jì)數(shù)每個(gè)視野中黏附細(xì)胞數(shù),對(duì)5 個(gè)視野取平均值。
1. 11 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
采用SPSS 26. 0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,GraphPad Prism 8 軟件繪制圖像。各組細(xì)胞EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率、遷移細(xì)胞數(shù)和黏附細(xì)胞數(shù)均符合正態(tài)分布, 以-x±s 表示, 多組間樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析, 組間樣本均數(shù)兩兩比較采用LSD-t 檢驗(yàn)。以Plt;0. 05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié) 果
2. 1 培養(yǎng)不同時(shí)間ADSCs形態(tài)表現(xiàn)
原代ADSCs培養(yǎng)24 h 后細(xì)胞貼壁生長(zhǎng),呈散在、長(zhǎng)梭形。培養(yǎng)7 d, 貼壁細(xì)胞呈齒梳狀、旋渦狀有序排列, 呈成纖維細(xì)胞樣外觀。培養(yǎng)10 代后ADSCs 細(xì)胞形態(tài)不規(guī)則,增殖速度減慢。見(jiàn)圖1。
2. 2 ADSCs鑒定
ADSCs 成脂誘導(dǎo) 14 d 后,經(jīng)油紅 O 染色, 顯微鏡下可見(jiàn)大量紅色脂滴。ADSCs 經(jīng)成骨分化誘導(dǎo) 32 d 后,行茜素紅染色,顯微鏡下可見(jiàn)大量鈣化結(jié)節(jié)。免疫熒光檢測(cè)結(jié)果顯示: CD29 和CD44 蛋白表達(dá)陽(yáng)性, 陽(yáng)性蛋白產(chǎn)物主要位于細(xì)胞漿中。Western blotting 法檢測(cè)結(jié)果顯示: ADSCs 中 CD29 和CD44 蛋白表達(dá)陽(yáng)性。見(jiàn)圖2~5。
2. 3 ADSC-Exos鑒定和巨噬細(xì)胞攝取情況
透射電子顯微鏡下ADSC-Exos 呈茶碟狀。納米顆粒跟蹤分析儀測(cè)得ADSC-Exos 的粒徑主峰分布于132 nm 附近。Western blotting 法檢測(cè)結(jié)果顯示:ADSC-Exos 中Exos 標(biāo)記物CD9 和TSG101 蛋白表達(dá)陽(yáng)性, 即ADSC-Exos 提取成功。見(jiàn)圖6。熒光顯微鏡下RAW264. 7 細(xì)胞核周圍可檢測(cè)到紅色熒光信號(hào), 表明ADSC-Exos 可以被巨噬細(xì)胞攝取。見(jiàn)圖7。
2. 4 各組EdU陽(yáng)性細(xì)胞率
與對(duì)照組(21. 05%±2. 98%) 比較,10、20 和40 mg·L-1 ADSC-Exos 組EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率(35. 29%±1. 72%、41. 89%±3. 67% 和38. 09%±0. 23%) 均明顯升高(Plt;0. 05);與10 mg·L-1 ADSC-Exos 組比較,20 mg·L-1ADSC-Exos 組EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率均明顯升高(Plt;0. 05), 40 mg·L-1 ADSC-Exos 組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05); 與20 mg·L-1 ADSC-Exos 組比較,40 mg·L-1 ADSC-Exos 組EdU 陽(yáng)性細(xì)胞率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05)。見(jiàn)圖8。
2. 5 各組巨噬細(xì)胞遷移細(xì)胞數(shù)
與對(duì)照組( 67. 33個(gè)±3. 01 個(gè)) 比較,10、20 和40 mg·L-1 ADSC-Exos 組巨噬細(xì)胞遷移細(xì)胞數(shù)(165. 00 個(gè) ± 8. 19 個(gè)、267. 00 個(gè)±35. 03 個(gè)和232. 67 個(gè)±20. 50 個(gè)) 均明顯增加(Plt;0. 05)。與10 mg·L-1 ADSC-Exos 組比較, 20 和40 mg·L-1 ADSC-Exos 組巨噬細(xì)胞遷移細(xì)胞數(shù)均明顯增加(Plt;0. 05)。與20 mg·L-1ADSC-Exos 組比較, 40 mg·L-1 ADSC-Exos 組巨噬細(xì)胞遷移細(xì)胞數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05)。見(jiàn)圖9。
2. 6 各組巨噬細(xì)胞黏附細(xì)胞數(shù)
與對(duì)照組( 22. 00個(gè)±7. 21個(gè)) 比較,10、20 和40 mg·L-1 ADSC-Exos 組巨噬細(xì)胞黏附細(xì)胞數(shù)(49. 00個(gè)±3. 00個(gè)、64. 00個(gè)±7. 00 個(gè)和56. 33 個(gè)±1. 53 個(gè)) 均明顯增加(Plt;0. 05);與10 mg·L-1 ADSC-Exos 組比較,20 mg·L-1ADSC-Exos 組巨噬細(xì)胞黏附細(xì)胞數(shù)均明顯增加(Plt;0. 05), 40 mg·L-1 ADSC-Exos 組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05);與20 mg·L-1 ADSC-Exos 組比較,40 mg·L-1 ADSC-Exos 組巨噬細(xì)胞黏附細(xì)胞數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05)。見(jiàn)圖10。
3 討 論
ADSCs 是一類來(lái)源廣泛、分離操作簡(jiǎn)單易行且體外培養(yǎng)周期短的間充質(zhì)干細(xì)胞[12]。研究[13-15]顯示: ADSCs 在皮膚傷口愈合、延緩面部皮膚老化和周圍神經(jīng)損傷后修復(fù)等多領(lǐng)域均發(fā)揮重要作用。本研究結(jié)果顯示: 純化的ADSCs 形態(tài)均一,具有成脂和成骨分化特性, 陽(yáng)性表達(dá)CD29 和CD44 蛋白, 與CHEN 等[16] 研究結(jié)果一致, 表明ADSCs 被成功分離。YIN 等[17] 認(rèn)為: ADSCs 的治療作用是通過(guò)分泌Exos 等生物活性物質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的, Exos 憑借其安全性和穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)在機(jī)體的生理病理過(guò)程中發(fā)揮重要作用[18]。但Exos 體積微小,其高效快速地分離純化是實(shí)驗(yàn)研究和蛋白組學(xué)分析的關(guān)鍵[19]。本研究結(jié)果顯示:采用Exos 分離試劑盒由ADSCs 中提取ADSC-Exos,該方法獲取的ADSC-Exos 尺寸分布均一, 粒徑主峰分布于132 nm 附近, 呈茶碟狀外觀, CD9 和TSG101 蛋白表達(dá)陽(yáng)性,提示本研究成功獲取了ADSC-Exos,該方法操作簡(jiǎn)單、耗時(shí)短及靈敏度高。巨噬細(xì)胞具有較強(qiáng)的可塑性,其吞噬、極化和遷移等生理功能是體內(nèi)平衡、免疫防御和組織修復(fù)的重要部分。FENG 等[20] 研究顯示:采用ADSC-Exos 處理的巨噬細(xì)胞中炎癥因子水平明顯降低, ADSC-Exos 通過(guò)抑制核因子κB (nuclear factor- κB, NF- κB) 和絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated proteinkinase,MAPK) 通路抑制巨噬細(xì)胞的活化以緩解神經(jīng)炎癥。ZOU 等[9] 研究發(fā)現(xiàn):SIRT6 通過(guò)抑制巨噬細(xì)胞的吞噬和遷移等功能延緩神經(jīng)再生。提示ADSC-Exos 可以影響巨噬細(xì)胞的生理功能, 當(dāng)巨噬細(xì)胞功能改變時(shí),會(huì)不同程度地影響機(jī)體的病理生理進(jìn)程。遷移能力是巨噬細(xì)胞的重要生理功能之一,細(xì)胞遷移是活細(xì)胞發(fā)揮生理功能的基礎(chǔ),當(dāng)機(jī)體的微環(huán)境發(fā)生改變時(shí),巨噬細(xì)胞由血液中被募集到炎癥部位的過(guò)程被稱為巨噬細(xì)胞遷移[7,21]。巨噬細(xì)胞遷移被認(rèn)為是炎癥性疾病、神經(jīng)損傷后修復(fù)和動(dòng)脈粥樣硬化等病理進(jìn)程的潛在治療靶點(diǎn)[22-24]。本研究結(jié)果顯示: ADSC-Exos 可以被巨噬細(xì)胞特異性攝取至細(xì)胞核周圍,且ADSC-Exos 處理后巨噬細(xì)胞活性明顯增強(qiáng),遷移細(xì)胞數(shù)明顯增加,提示ADSC-Exos 提高了巨噬細(xì)胞的遷移能力。既往研究[25] 顯示:巨噬細(xì)胞遷移是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,包括伸出偽足、細(xì)胞黏附、胞體收縮和黏附解離并向前移動(dòng),其中細(xì)胞黏附是由整合素與細(xì)胞外基質(zhì)相應(yīng)配體之間形成的牽引點(diǎn), 是細(xì)胞遷移的基礎(chǔ)[26]。本研究結(jié)果顯示:ADSC-Exos 處理后黏附的巨噬細(xì)胞數(shù)量明顯增加,表明 ADSC-Exos 能夠提高 RAW264. 7 細(xì)胞的黏附能力,且作用趨勢(shì)與Transwell 小室實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致,提示ADSC-Exos 可通過(guò)影響巨噬細(xì)胞的黏附環(huán)節(jié)促進(jìn)巨噬細(xì)胞遷移。
綜上所述, ADSC-Exos 能夠被巨噬細(xì)胞特異性攝取,并可增強(qiáng)巨噬細(xì)胞活性。通過(guò)促進(jìn)巨噬細(xì)胞黏附提高 ADSC-Exos 的遷移能力, 可為其治療受損神經(jīng)和相關(guān)炎癥性疾病提供新的思路。本課題組未來(lái)將進(jìn)一步從體外實(shí)驗(yàn)水平探討ADSC-Exos促進(jìn)巨噬細(xì)胞遷移的作用機(jī)制。
利益沖突聲明:所有作者聲明不存在利益沖突。
作者貢獻(xiàn)聲明:袁博參與論文選題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和論文撰寫, 謝佳憶、江思瑜、孟亞軍、朱清華和李曉飛參與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取及統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,付秀美和謝利德參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)指導(dǎo)及論文審校。
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吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2024年3期