慢性间歇性低压低氧对大鼠骨髓间质干细胞的动员作用

【作者】 杨晶； 周京京； 魏燕； 张翼；

【机构】 河北医科大学生理学教研室；

【摘要】 目的慢性间歇性低压低氧(chronic intermittent hypobaric hypoxia,CIHH)对机体心血管、呼吸、神经、运动、免疫等功能具有有益作用,但CIHH对骨髓造血系统作用尚未明了。本实验旨在探讨CIHH对成年大鼠骨髓间质干细胞动员作用的影响及其机制。方法雄性成年Wistar大鼠50只,随机分为5组:CIHH处理7d组(CIHH7)、CIHH处理14d组(CIHH14)、CIHH处理21d组(CIHH21)、CIHH处理28d组(CIHH28)和对照组(CON)。CIHH组大鼠置于低压氧舱中,分别给予7、14、21和28d模拟海拔3000米高度的CIHH处理,每天6h,其余时间处于常氧环境。CON组大鼠始终处于常氧环境。大鼠麻醉后,分别取其骨髓、外周血细胞进行培养。镜下观察细胞形态,绘制细胞生长曲线;通过流式细胞术鉴定细胞表面标记CD90、CD106和CD45,确定MSCs(mesenchymal stem cells),并观察外周血MSCs向脂肪细胞、软骨细胞、成骨细胞、心肌细胞的分化;通过细胞粘附实验和划痕愈合实验检测骨髓MSCs的粘附和迁移能力;通过Western-blotting方法检测骨髓MSCs表达细胞间粘附分子-1(intercellular adhesionmolecule-1,ICAM-1)和血管细胞间粘附分子-1(vescular cell adhesion molecule-1,VCAM-1)的情况。结果 (1)CIHH7和CON大鼠的外周血未能培养出MSCs,而CIHH14、CIHH21和CIHH28大鼠的外周血可培养出MSCs,其形态类似骨髓MSCs,并可向脂肪细胞、软骨细胞、成骨细胞、心肌细胞分化。(2)CIHH14、CIHH21和CIHH28大鼠骨髓MSCs的粘附和迁移能力明显高于CON大鼠(P<0.05),CIHH28大鼠骨髓MSCs的粘附和迁移能力最强。(3)CIHH14、CIHH21和CIHH28大鼠骨髓MSCs的粘附分子ICAM-1较CON大鼠明显增多(P<0.05),尤以CIHH28大鼠最为显著。各组大鼠骨髓MSCs的粘附分子VCAM-1表达无显著差异(P>0.05)。结论慢性间歇性低压低氧可通过上调骨髓MSCs粘附分子ICAM-1表达、增强大鼠骨髓MSC的粘附、迁移能力,促进骨髓MSCs的动员。更多还原