[摘 要] 目的:探討雙酚A(BPA)對(duì)子宮內(nèi)膜間充質(zhì)干/基質(zhì)細(xì)胞(eMSCs)增殖活性和干性特征的影響,闡明人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞源性上清(hUCMSC-Sup)對(duì)細(xì)胞損傷的改善作用。方法:體外培養(yǎng)eMSCs,以0、200、250、300、350、400 μmol·L-1 BPA 處理。將eMSCs 分為對(duì)照組(僅培養(yǎng)液培養(yǎng))、BPA 組(含200 μmol·L-1 BPA 的等體積培養(yǎng)液培養(yǎng))、BPA+hUCMSC-Sup 組(含200 μmol·L-1 BPA 及50% 體積比hUCMSC-Sup 的等體積培養(yǎng)液培養(yǎng)) 和BPA+CHIR-99021 組(含200 μmol·L-1 BPA 及10 μmol·L-1 CHIR-99021 的等體積培養(yǎng)液培養(yǎng)),使用干細(xì)胞成球培養(yǎng)液培養(yǎng)eMSCs 干細(xì)胞球,其余細(xì)胞均使用DMEM/F12 完全培養(yǎng)基培養(yǎng)。噻唑藍(lán)(MTT) 法檢測各組eMSCs 存活率,球體形成實(shí)驗(yàn)檢測各組eMSCs干細(xì)胞球數(shù)和直徑,CCK-8法檢測各組eMSCs干細(xì)胞球中細(xì)胞增殖活性,流式細(xì)胞術(shù)檢測各組eMSCs中CD73+細(xì)胞百分率,實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-qPCR)法檢測各組eMSCs中性別決定區(qū)Y框蛋白2(Sox2)、八聚體結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子4 (Oct4) 和Nanog mRNA 表達(dá)水平,Western blotting 法檢測各組eMSCs中β-連環(huán)蛋白(β-catenin)蛋白表達(dá)水平。結(jié)果:MTT法檢測,BPA作用24和48 h,與0 μmo·l L-1 BPA 組比較,200、250、300、350 和400 μmol·L-1 BPA 組eMSCs 存活率均明顯降低(Plt;0. 01)。藥物作用24 h時(shí),與對(duì)照組比較,BPA組eMSCs存活率明顯降低(Plt;0. 01);藥物作用48 h時(shí),與對(duì)照組比較,BPA 組eMSCs 存活率明顯降低(Plt;0. 01);與BPA 組比較,BPA+hUCMSC-Sup 組eMSCs 存活率明顯升高(Plt;0. 05)。球體形成實(shí)驗(yàn)檢測,與培養(yǎng)3 d 組比較,培養(yǎng)4 和5 d 組eMSCs 干細(xì)胞球數(shù)和直徑均明顯增加(Plt;0. 05 或Plt;0. 01);與對(duì)照組比較,培養(yǎng)48 h 時(shí)BPA 組eMSCs 干細(xì)胞球數(shù)和直徑均明顯減少(Plt;0. 05或Plt;0. 01)。CCK-8法檢測,處理24和48 h時(shí),與對(duì)照組比較,BPA 組eMSCs 干細(xì)胞球中細(xì)胞增殖活性均明顯降低(Plt;0. 01);與BPA組比較,BPA+hUCMSC-Sup組eMSCs干細(xì)胞球中細(xì)胞增殖活性均明顯升高(Plt;0. 01)。流式細(xì)胞術(shù)檢測,與對(duì)照組比較,BPA 組eMSCs中CD73+細(xì)胞百分率明顯降低(Plt;0. 01);與BPA 組比較,BPA+hUCMSC-Sup組eMSCs中CD73+細(xì)胞百分率明顯升高(Plt;0. 01)。RT-qPCR法檢測,與對(duì)照組比較,BPA組eMSCs中Sox2、Oct4和Nanog mRNA表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 01);與BPA 組比較,BPA+hUCMSC-Sup組和BPA+CHIR-99021組eMSCs中Sox2、Oct4及NanogmRNA 表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 01)。Western blotting 法檢測,與對(duì)照組比較,BPA 組eMSCs 中β-catenin 蛋白表達(dá)水平明顯降低(Plt;0. 01);與BPA 組比較,BPA+hUCMSC-Sup 組和BPA+CHIR-99021 組 eMSCs 中 β -catenin蛋白表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 01)。結(jié)論:BPA能夠抑制eMSCs的干性特征,損傷子宮內(nèi)膜的自我更新及修復(fù)作用,其機(jī)制可能與下調(diào)細(xì)胞中Wnt/β-catenin 信號(hào)通路活性有關(guān)。hUCMSC-Sup 可以促進(jìn)受損eMSCs 的增殖,并對(duì)BPA 誘導(dǎo)的eMSCs 干性損傷起到改善作用。
[關(guān)鍵詞] 雙酚A; 子宮內(nèi)膜間充質(zhì)干/基質(zhì)細(xì)胞; 人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞; 干細(xì)胞球
[中圖分類號(hào)] Q254 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A
子宮內(nèi)膜間充質(zhì)干/基質(zhì)細(xì)胞(endometrialmesenchymal stem/stromal cells, eMSCs) 具有多向分化和高增殖的潛能,受激素嚴(yán)格調(diào)控,在子宮內(nèi)膜周期性再生中發(fā)揮重要作用[1]。eMSCs 受損后會(huì)發(fā)生子宮內(nèi)膜功能障礙,最終導(dǎo)致胚胎著床失敗和早期流產(chǎn),是女性不孕的主要原因之一[2]。當(dāng)eMSCs 聚集成三維球狀體時(shí), 其整體功能增強(qiáng),如參與組織再生的關(guān)鍵因子血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF) 和前列腺素E2 (prostaglandin E2,PGE2) 分泌增加,多能基因Nanog 和性別決定區(qū)Y 框蛋白2 (sex determiningregion Y-box 2,Sox2) mRNA 表達(dá)上調(diào)[3]。
雙酚A (bisphenol A,BPA) 的結(jié)構(gòu)與雌激素類似,可與雌激素受體或其他激素受體結(jié)合干擾細(xì)胞的正常生理進(jìn)程, 是最常見的內(nèi)分泌干擾物(endocrine disrupting chemicals,EDCs)[4]。研究[5]顯示: BPA 暴露與多種疾病的發(fā)生發(fā)展有關(guān), 包括生育能力受損、乳腺癌、糖尿病、肥胖、認(rèn)知障礙和心血管疾病。HARNETT 等[6] 發(fā)現(xiàn):BPA 及其類似物對(duì)大鼠和人類干細(xì)胞有細(xì)胞毒性并能夠誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。目前, BPA 對(duì)子宮內(nèi)膜干細(xì)胞的影響尚未完全闡明。WANG 等[7] 研究表明:人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(human umbilical cord mesenchymalstem cells,hUCMSCs) 與受損的人子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞(human endometrial stromal cells,hEndoSCs)在體外共培養(yǎng)后,受損的hEndoSCs 增殖率明顯升高。本研究以BPA 作用eMSCs, 探討B(tài)PA 對(duì)eMSCs 干性的影響, 闡明hUCMSCs 源性上清(hUCMSC-derived supernatunt, hUCMSC-Sup)對(duì)細(xì)胞損傷的改善作用。
1 材料與方法
1. 1 細(xì)胞、主要試劑和儀器 eMSCs和hUCMSCs為吉林省人民醫(yī)院中心實(shí)驗(yàn)室傳代保存。BPA (貨號(hào):#K2116009) 購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,CCK-8 試劑盒(貨號(hào):C0039) 購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司,DMEM/F12 基礎(chǔ)培養(yǎng)基(貨號(hào):SH30023. 01) 購自美國HyClone 公司,胎牛血清(fetal bovine serum,F(xiàn)BS) (貨號(hào): FB15015)購自美國Clark 生物公司,磷酸鹽緩沖液(phosphatebuffer saline,PBS)( 貨號(hào):FG701-01)、1% 青-鏈霉素( 貨號(hào):FG101)、含EDTA的胰蛋白酶(貨號(hào):#FG301-01)、RNA 提取試劑盒和逆轉(zhuǎn)錄試劑盒均購自北京全式金生物技術(shù)有限公司,選擇性糖原合酶激酶3 (glucogen synthase kinase-3, GSK-3)抑制劑CHIR-99021 購自美國MCE 公司,實(shí)時(shí)熒光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR) 反應(yīng)體系SYBR Green 試劑盒購自美國Bio-Rad 公司,RT-qPCR 引物序列由蘇州金唯智生物科技公司合成, β 連環(huán)蛋白(β -catenin) 抗體(貨號(hào):#8480S) 購自美國Cell Signaling Technology公司,CD73 抗體(貨號(hào):#560847) 購自美國BD公司。電泳儀購自美國Wealtec 公司,酶標(biāo)儀購自美國Thermo 公司,流式細(xì)胞儀購自美國BD 公司,CO2 恒溫培養(yǎng)箱購自美國賽默飛世爾科技公司,倒置熒光顯微鏡購自日本Olympus 公司, RT-qPCR儀購自美國Applied Biosystems 公司。
1. 2 細(xì)胞培養(yǎng)、分組和處理 采用含 10% FBS和1% 青-鏈霉素的DME/F12 完全培養(yǎng)基,于37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)eMSCs,采用含EDTA 的胰蛋白酶消化傳代。培養(yǎng)P3~P5 代hUCMSCs, 收集細(xì)胞對(duì)數(shù)生長期培養(yǎng)液,3 000 g 離心15 min,清除細(xì)胞和細(xì)胞碎片, 制備為hUCMSC-Sup, 分裝后-80 ℃保存?zhèn)溆谩2缓宓腄MEM/F12 培養(yǎng)基中添加10 μg·L-1 EGF、10 μg·L-1 bFGF 和2% B27 (50×),配制干細(xì)胞成球培養(yǎng)液。將eMSCs分為對(duì)照組(僅培養(yǎng)液培養(yǎng))、BPA 組(含200 μmol·L-1 BPA 的等體積培養(yǎng)液培養(yǎng))、BPA+hUCMSC-Sup 組(含200 μmol·L-1 BPA 及50% 體積比hUCMSC-Sup 的等體積培養(yǎng)液培養(yǎng))和BPA+CHIR-99021 組(含200 μmol·L-1 BPA 及10 μmol·L-1 CHIR-99021 的等體積培養(yǎng)液培養(yǎng)),使用干細(xì)胞成球培養(yǎng)液培養(yǎng)eMSCs 干細(xì)胞球, 其余細(xì)胞均使用DMEM/F12 完全培養(yǎng)基培養(yǎng)。
1. 3 噻唑藍(lán)(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)法檢測不同濃度BPA組eMSCs存活率 取對(duì)數(shù)生長期的eMSCs, 以每孔1×104 個(gè)細(xì)胞的密度接種于96 孔細(xì)胞培養(yǎng)板,待細(xì)胞生長至約70% 后,分別加入0、 200、 250、 300、 350 和400 μmol·L-1 BPA。并于加藥處理后的24 和48 h, 每孔加入10 μLMTT 試劑, 4 h 后采用酶標(biāo)儀檢測波長492 nm 處吸光度(A) 值,計(jì)算細(xì)胞存活率。細(xì)胞存活率=(實(shí)驗(yàn)孔A 值-空白孔A 值) / (對(duì)照孔A 值-空白孔A 值) ×100%。單層培養(yǎng)細(xì)胞存活率檢測:球體形成實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)1 周后收集細(xì)胞球,吹打分散為單細(xì)胞懸浮液后再次接種于96 孔細(xì)胞培養(yǎng)板,待細(xì)胞生長至約70%后,分別加入培養(yǎng)液(對(duì)照組)、含BPA 的培養(yǎng)液(BPA 組) 和含BPA 及hUCMSC-Sup 的培養(yǎng)液(BPA+hUCMSC-Sup 組), 于加藥處理后24 和48 h 每孔加入10 μL MTT 試劑,4 h 后采用酶標(biāo)儀檢測波長492 nm 處A 值,計(jì)算細(xì)胞存活率。細(xì)胞存活率= (實(shí)驗(yàn)孔A 值- 空白孔A 值) / (對(duì)照孔A 值-空白孔A 值) ×100%。每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)4 次。
1. 4 球體形成實(shí)驗(yàn)檢測各組eMSCs干細(xì)胞球體形態(tài)表現(xiàn) eMSCs經(jīng)胰酶消化后懸浮于干細(xì)胞成球培養(yǎng)液中,以每孔1×104個(gè)細(xì)胞的密度接種于低黏附6 孔細(xì)胞培養(yǎng)板中培養(yǎng)5 d,于培養(yǎng)第3、4 和5 天拍照并記錄eMSCs 干細(xì)胞球數(shù)和直徑變化。干細(xì)胞球培養(yǎng)至3 d 時(shí)按上述eMSCs 干細(xì)胞球體分組處理,于加藥24 和48 h 后拍照并計(jì)數(shù)eMSCs 干細(xì)胞球數(shù)和直徑。采用Image J 軟件測量eMSCs 干細(xì)胞球直徑,球體直徑≥50 μm 則為1 個(gè)球體。
1. 5 CCK-8法檢測各組eMSCs干細(xì)胞球中細(xì)胞增殖活性 將 eMSCs以每孔 5×103個(gè)細(xì)胞的密度接種于低黏附24 孔細(xì)胞培養(yǎng)板, 干細(xì)胞成球培養(yǎng)液培養(yǎng)3 d,按上述干細(xì)胞球體分組,于加藥處理后0、24 和48 h, 每孔加入100 μL CCK-8 試劑, 4 h后采用酶標(biāo)儀檢測波長450 nm 處A 值,以僅加入培養(yǎng)液的空白孔為對(duì)照孔調(diào)零。以A 值代表各組eMSCs 干細(xì)胞球中細(xì)胞增殖活性。
1. 6 流式細(xì)胞術(shù)檢測各組eMSCs中CD73+細(xì)胞百分率 將eMSCs接種于6孔細(xì)胞培養(yǎng)板,按照上述eMSCs 分組處理24 h 后, 加入APC-A 標(biāo)記的CD73 抗體,避光冰上孵育30 min 后PBS 緩沖液洗滌3 次。采用流式細(xì)胞儀和FlowJo 軟件檢測各組eMSCs 中CD73+細(xì)胞百分率。
1. 7 RT-qPCR 法檢測各組 eMSCs 中 Sox2、八聚體結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子 4(octamer-binding transcriptionfactor 4,Oct4)和 Nanog mRNA 表 達(dá) 水 平 將eMSCs 鋪于6 孔細(xì)胞培養(yǎng)板,并按照上述細(xì)胞分組處理24 h 后,采用TRIzol 試劑提取總RNA,反轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA, 以cDNA 作為模板, 使用SYBR Green qPCR Master Mix 進(jìn)行RT-qPCR 擴(kuò)增, 檢測各組細(xì)胞中Sox2、Oct4 和Nanog mRNA表達(dá)水平。引物序列: GAPDH F 5'-TCAGGCGTCTGTAGAGGCTT-3', R 5'-ATGCACATCCTTCGATAAGACTG-3'; Sox2 F 5'-GCCGAGTGGAAACTTTTGTCG-3', R 5'-GCAGCGTGTACTTATCCTTCTT-3'; Oct4 F 5'-AAGCGATCAAGCAGCGACTA-3', R 5'-CAGAGTGGTGACGGAGACAG-3'; Nanog F 5'-CCCCAGCCTTTACTCTTCCTA-3', R 5'-CCAGGTTGAATTGTTCCAGGTC-3'。反應(yīng)條件:94 ℃預(yù)變性5 min;94 ℃變性1 min、55 ℃退火30 s、72 ℃延伸1 min,循環(huán)40 次; 72 ℃ 終延10 min, 4 ℃ 保存。使用GAPDH 進(jìn)行歸一化處理, 采用2?ΔΔCt 法計(jì)算目的基因表達(dá)水平。
1. 8 Western blotting 法 檢 測 各 組 eMSCs 中β-catenin 蛋白表達(dá)水平 將 eMSCs接種于 6孔細(xì)胞培養(yǎng)板, 按照上述細(xì)胞分組處理24 h 后, 收集eMSCs 進(jìn)行裂解獲取蛋白,經(jīng)SDS-PAGE 電泳分離蛋白樣品,轉(zhuǎn)移至PVDF 膜,5% 脫脂奶粉TBST 溶液室溫封閉1 h, 分別加入抗體β-catenin(1∶1 000) 和GAPDH (1∶1 000) 4 ℃孵育過夜。洗膜3 次, 加入HRP 標(biāo)記的抗小鼠或抗兔二抗(1∶2 000) 室溫孵育2 h,再次洗膜后加入ECL 發(fā)光檢測試劑使條帶顯像。采用Image J 軟件分析蛋白條帶灰度值,計(jì)算目的蛋白表達(dá)水平,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。目的蛋白表達(dá)水平= 目的蛋白條帶灰度值/GAPDH 蛋白條帶灰度值。
1. 9 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用 SPSS 25. 0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。各組eMSCs 干細(xì)胞球數(shù)和直徑及細(xì)胞增殖活性,各組eMSCs 存活率和CD73+細(xì)胞百分率,各組eMSCs 中Sox2、Oct4 和Nanog mRNA表達(dá)水平及β-catenin 蛋白表達(dá)水平均符合正態(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 各組 eMSCs 存活率 BPA 作用 24 和 48 h,與0 μ mol·L -1 BPA 組比較, 200 、250 、350 和400 μmol·L-1 BPA 組eMSCs 存活率均明顯降低(Plt;0. 01)。見表1。藥物作用24 h 時(shí), 與對(duì)照組比較, BPA 組eMSCs 存活率明顯降低(Plt;0. 01); 與BPA 組比較, BPA+hUCMSC-Sup 組eMSCs 存活率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05)。藥物作用48 h 時(shí),與對(duì)照組比較,BPA 組eMSCs 存活率明顯降低(Plt;0. 01); 與BPA 組比較,BPA+hUCMSC-Sup 組eMSCs 存活率明顯升高(Plt;0. 05)。見表2。
2. 2 各組 eMSCs 干細(xì)胞球體形態(tài)表現(xiàn) 與培養(yǎng)3 d 組比較,培養(yǎng)4 和5 d 組eMSCs 干細(xì)胞球數(shù)和直徑均明顯增加(Plt;0. 05 或Plt;0. 01)。見圖1 和表3。與對(duì)照組比較,培養(yǎng)24 h時(shí)BPA組eMSCs干細(xì)胞球數(shù)和直徑差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05), 培養(yǎng)48 h 時(shí)BPA 組eMSCs 干細(xì)胞球數(shù)和直徑均明顯減少(Plt;0. 05 或Plt;0. 01)。見表4。
2. 3 各組 eMSCs 干細(xì)胞球中細(xì)胞增殖活性 處理0 h 時(shí),各組eMSCs 干細(xì)胞球中細(xì)胞增殖活性比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05)。處理24 和48 h時(shí),與對(duì)照組比較, BPA 組eMSCs 干細(xì)胞球中細(xì)胞增殖活性均明顯降低(Plt;0. 01); 與BPA 組比較,BPA+hUCMSC-Sup 組eMSCs 干細(xì)胞球中細(xì)胞增殖活性均明顯升高(Plt;0. 01)。見表5。2. 4 各組 eMSCs中 CD73+細(xì)胞百分率 與對(duì)照組(98. 20%±0. 98%) 比較,BPA 組eMSCs 中CD73+細(xì)胞百分率(44. 63%±18. 66%) 明顯降低(Plt;0. 01);與BPA組比較,BPA+hUCMSC-Sup組eMSCs 中CD73+細(xì)胞百分率(91. 53%±7. 38%)明顯升高(Plt;0. 01)。見圖2。
2. 5 各組 eMSCs 中 Sox2、Oct4 和 Nanog mRNA表達(dá)水平 與對(duì)照組比較,BPA組eMSCs中Sox2、Oct4、Nanog mRNA 表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 01); 與BPA 組比較, BPA+hUCMSC-Sup 組和BPA+CHIR-99021 組eMSCs 中Sox2、Oct4 及Nanog mRNA 表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 01)。見表6。
2. 6 各組 eMSCs 中 β-catenin 蛋白表達(dá)水平 與對(duì)照組比較, BPA 組eMSCs 中β-catenin 蛋白表達(dá)水平明顯降低(Plt;0. 01);與BPA 組比較,BPA+hUCMSC-Sup 組和BPA+CHIR-99021 組eMSCs 中β-catenin 蛋白表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 01)。見圖3。
3 討 論
BPA 能夠提高塑料和合成產(chǎn)品的耐用性和柔韌性,被廣泛用于塑料食品、液體容器、金屬罐內(nèi)襯、個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品包裝、運(yùn)動(dòng)器材及醫(yī)療和牙科設(shè)備中[8]。因此,人類日常接觸BPA 是不可避免的。研究[9-10] 顯示: BPA 暴露增強(qiáng)子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞侵襲能力,并通過WD 重復(fù)域蛋白5/甲基胞嘧啶雙加氧酶2 (WD repeat-containing protein 5/tet methylcytosine dioxygenase 2, WDR5/TET2)介導(dǎo)的表觀遺傳途徑上調(diào)子宮內(nèi)膜中雌激素受體β(estrogen receptor beta,Erβ) 表達(dá),從而促進(jìn)子宮內(nèi)膜異位癥發(fā)生發(fā)展。CASERTA 等[11] 發(fā)現(xiàn):BPA 促進(jìn)核雌激素相關(guān)受體γ 易位,通過表皮生長因子(epidermal growth factor,EGF) 依賴性和非EGF 依賴性途徑促進(jìn)Ⅰ 級(jí)子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞增殖。此外,長期接觸BPA 嚴(yán)重?fù)p害子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞向蛻膜細(xì)胞的分化,并會(huì)損害孕酮受體及其下游靶基因通路, 對(duì)胚胎著床和妊娠產(chǎn)生不利影響[12]。本研究結(jié)果顯示: BPA 對(duì)eMSCs 存活率有抑制作用。
子宮內(nèi)膜的再生能力與子宮內(nèi)膜干細(xì)胞存在密切關(guān)聯(lián)。研究[13-14] 證實(shí): 人類和部分動(dòng)物子宮內(nèi)膜中存在基質(zhì)干細(xì)胞。干細(xì)胞的“干性”包括自我更新能力和多向分化能力即多能性[15]。干細(xì)胞的特征是能夠在懸浮培養(yǎng)下形成球體,球體形成實(shí)驗(yàn)可檢測干細(xì)胞自我更新能力。WANG 等[16] 證實(shí):與體外單層髓核細(xì)胞比較,髓核細(xì)胞球體表現(xiàn)出優(yōu)秀的自我更新和細(xì)胞外基質(zhì)合成能力。本研究結(jié)果顯示:BPA 干預(yù)后eMSCs 干細(xì)胞球數(shù)和直徑明顯減少,細(xì)胞增殖活性明顯降低,提示BPA 能夠抑制eMSCs 干細(xì)胞活性。
Oct4、Sox2 和Nanog 等干性相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子在維持胚胎干細(xì)胞的多能性和自我更新能力方面也發(fā)揮著重要作用[17]。KESHAVARZ 等[18] 研究表明:敲低長鏈非編碼RNA (long non-coding RNA,lncRNA) ES1 會(huì)下調(diào)乳腺癌細(xì)胞中Oct4 和Sox2 的表達(dá), 抑制ES1 可能會(huì)限制癌細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期進(jìn)展,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞衰老。本研究結(jié)果顯示:與對(duì)照組比較,BPA 組 eMSCs 中 Sox2、Oct4 和Nanog mRNA 表達(dá)水平明顯降低, eMSCs中CD73+細(xì)胞百分率明顯降低,提示BPA 可抑制eMSCs 的干性。
多種信號(hào)通路參與損傷后組織再生和發(fā)育,其中Wnt/β-catenin 信號(hào)通路在維持各種干細(xì)胞類型的自我更新和分化調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。研究[19]顯示: Wnt/β-catenin 信號(hào)通路在子宮內(nèi)膜干細(xì)胞群的調(diào)節(jié)中具有重要作用。DAVIDSON 等[20] 證實(shí): Wnt/β-catenin 信號(hào)的激活會(huì)促進(jìn)干細(xì)胞表面標(biāo)志物的表達(dá)。LI 等[21] 發(fā)現(xiàn): 谷氨酰胺酶1(glutaminase 1,GLS1) 通過Wnt/β-catenin 信號(hào)傳導(dǎo)調(diào)節(jié)細(xì)胞干性,敲除GLS1 可減少干性相關(guān)基因的表達(dá)并抑制體內(nèi)肝癌干細(xì)胞致瘤性。本研究結(jié)果顯示: BPA 可明顯降低eMSCs 中β-catenin 蛋白表達(dá)水平。提示BPA 可能是通過抑制Wnt/β-catenin通路激活, 降低eMSCs 的干性, 損傷子宮內(nèi)膜的周期性再生能力。
hUCMSCs 具有自我更新和多向分化的特性,可以修復(fù)受損組織, 被用于治療多種疾?。?2]。CHIR-99021 作為GSK-3 抑制劑,可以使GSK-3α/β失 活, 從 而 激 活 Wnt/β -catenin 通 路。GOVARTHANAN 等[23] 發(fā)現(xiàn): CHIR-99021 處理后, 間充質(zhì)干細(xì)胞( mesenchymal stem cells, MSCs)中β-catenin 的核定位增加且MSCs 的分化潛力提高。本研究結(jié)果顯示: hUCMSC-Sup 可顯著增強(qiáng)被BPA 抑制的eMSCs 干細(xì)胞球中細(xì)胞增殖活性,上調(diào)CD73+ 細(xì)胞百分率。eMSCs 中干性相關(guān)因子Sox2、Oct4 和Nanog mRNA 表達(dá)水平及β-catenin蛋白表達(dá)水平明顯升高, 與CHIR-99021 處理結(jié)果相似。提示hUCMSC-Sup 具有改善eMSCs 干性的能力,可能與Wnt/β-catenin 通路激活有關(guān)。
綜上所述,BPA 能夠抑制eMSCs 的干性特征,損傷子宮內(nèi)膜的自我更新及修復(fù)作用,其機(jī)制可能與下調(diào)細(xì)胞中Wnt/β -catenin 信號(hào)通路活性有關(guān)。hUCMSC-Sup 可以促進(jìn)受損eMSCs 的增殖,并對(duì)BPA 誘導(dǎo)的eMSCs 干性損傷起到改善作用。
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:王愛喬參與研究設(shè)計(jì)和論文撰寫,王琳、張文琦和鄧玲參與研究數(shù)據(jù)獲取及分析,劉磊、林秀英和付建華參與論文修改及審校,米旭光和方艷秋參與研究設(shè)計(jì)。
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吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2024年6期