HO-1基因修饰对急性肾损伤微环境下骨髓间充质干细胞增生分化的影响

作者：刘楠梅; 王会玲; 韩**; 于秀峙; 田军; 胡伟锋; 张金元

来源：中华肾病研究电子杂志, 2015, 4(04): 200-207.

• 血红素加氧酶-1
• 骨髓间充质干细胞
• 急性肾损伤

目的观察经血红素加氧酶-1(HO-1)基因修饰的骨髓间充质干细胞(BMSCs)在急性肾损伤(AKI)微环境下的增生分化,并探讨其机制。方法 Gateway技术构建含HO-1目的基因的质粒,同时构建仅含示踪基因e GFP的对照载体;脂质体法转染293FT细胞获得慢病毒原液lenti-HO-1-e GFP和lenti-e GFP;稀释后分别感染BMSCs获得HO-1-BMSCs和e GFP-BMSCs(空载体对照),检测转染细胞的活力、分化潜能。制作缺血再灌注诱导AKI大鼠的肾脏匀浆上清(AKI-KHS),以正常大鼠肾脏匀浆上清(N-KHS)作为对照,分别干预BMSCs、e GFP-BMSCs和HO-1-BMSCs,构成空白组(BMSCs组)、对照组(BMSCs/N-KHS组)、BMSCs/AKI-KHS组、e GFP-BMSCs/AKI-KHS组和HO-1-BMSCs/AKI-KHS组,于37℃、5%CO2培养箱中培养3 d。MTT法检测培养BMSCs的生长抑制率,流式细胞仪检测细胞凋亡,透射电镜观察细胞超微结构变化,免疫组化法检测细胞内角蛋白18(CK18)表达,Western印迹对各组细胞内HO-1、磷酸化丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(p AKT)、磷酸化细胞外信号调节激酶(p ERK)水平进行检测。用SPSS19.0统计软件进行统计学分析。结果基因修饰并未改变BMSCs活力及多向分化潜能。与对照组比,BMSCs/AKI-KHS组的细胞生长抑制率和凋亡阳性细胞比例显著增加(t=12.581,t=16.283;P<0.05);经HO-1基因修饰后,HO-1-BMSCs/AKI-KHS组的细胞生长抑制率和凋亡阳性细胞比例均有显著下降(t=5.958,t=7.957;P<0.05)。AKI-KHS可诱导BMSCs出现肾小管上皮细胞样分化的超微结构改变,胞浆中可观察到CK18表达,以HO-1-BMSCs/AKI-KHS组的CK18+细胞比例最高(t=4.057,P<0.05)。与BMSCs/AKI-KHS组相比,HO-1-BMSCs/AKI-KHS组的细胞内HO-1蛋白水平显著增高(t=4.163,P<0.05),并伴随着细胞内p AKT、p ERK蛋白水平显著增高(tp AKT=14.305,tp ERK=7.148;P<0.05)。结论 HO-1基因修饰可改善AKI微环境下培养BMSCs的增殖,细胞凋亡减轻,向肾小管上皮样细胞转分化能力增加,HO-1的过表达及其下游的AKT、ERK为发挥作用的可能信号通路。

• 出版日期2015
• 单位中国人民解放军第四五五医院