低氧对间充质干细胞的影响.docx

低氧对间充质干细胞的影响.doc低氧对间充质干细胞的影响
【摘要】 氧对于几乎所有的生命都是必需的,它维持能量代谢及细胞的功能,但机体多种曩细胞是处于生理或病理性低绫氧状态中,而体外细胞实验铘一般是在20%氧浓度下进饨行,并不符合生理状态。直惹到最近,关于低氧对于间充笾质干细胞的影响有了一系列堇的研究。体外实验表明,适@度低氧下MSC的生长和存痂活能力更好,氧浓度可以影蝗响MSC向成骨、成软骨、咙成脂的分化倾向,低氧能提㈢高特异性受体和配体相结合凌所介导的迁移。低氧可影响胚胎干细胞、造血干细胞、舔神经干细胞的生理学特性也驿是一证据。干细胞对缺氧反ザ应的分子机制主要涉及低氧痞诱导因子1(hypoxаicinduciblefactor1,HIF猓1)信号通路。本文综述了琪低氧对MSC的存活、增殖厌、分化和迁移的影响,以及先涉及HIF1等的分子机筐制。
【关键词】 低氧;间充质干细胞;细胞增殖;双细胞分化;细胞迁移
EfvfectofHypoxi藩aonMesenchym猴alStemCells—浏—Review
Abst煊ractOxygenis醺issential forlife,butcul著tivationofceえllsisusually癖performedund吞er20%O2,thatdonotreplica鲠tenormalphys佳iologicalhyp鬏oxiaorpathol翥
ently,theeff俞ectofhypoxiaonmesenchyma奂lstemcells(M璃SCs)hasbeens惴tudied,under闾physiologica>lhypoxia,MSC罗sthrivewell,粥andtheability differenti佬aningtoosteoblast,chondrocyteand adi笊pocyte  aswe硝llastheabili恣tyofmigratio绠n mcell,hemato凵poieticstemc瘳ellandneuronsponsesmight漆beprimarilyi醢nvolvedinthe高hypoxicinducべiblefactor1滗(HIF1)oxiaisanimpo霪rtantfactoro绺n allmajoraspectsofstemc涅ellbiologyin纸cludingsurvi堑val,prolifer聋ation,differ蚁entiation,andmigration,a谁ndthemechani蔺sminvolvedin㈩HIF1signali徐ngpathwaybeh蒺indtheseresp甑onseswasalso牟discussed.
K执eywordshypoxia;mesenchymスalstemcell;c堤ellprolifera鳔tion;celldif裢ferentiation然;cellmigrati橇on
间充质干细胞具有强臁大的自我更新及多系分化潜莨能,体内移植后可以迁移至漭损伤的部位修复相应的组织壅。干细胞体外增殖分化的研堵究通常是在20%O2的条棠件下,然而体内氧浓度显著低于此值,动脉血氧浓度约「为12%,组织的平均氧浓
姓度约为3%, MSC的主瘐要积聚部位骨髓的氧浓度乞为1%-7%,富集干细胞的胚体氧浓度更低,而且处诩于一种动态变化之中。通常遭所谓的低氧更符合生理状态愣,过高浓度的氧对细胞反而┱具有损伤应激作用。除生理悖性低氧外,机体经常会有病牢理性低氧的发生,如心肌梗觎塞,脑卒中等,这时相应的组织细胞处于缺血缺氧的状⒌态中,尽管缺血的组织氧和琬营养都不足,但缺氧可单独影响细胞的生理学特性。那么在低氧下,MSC的存活、增殖、分化,以及迁移能力有什么样的变化呢?
 低氧对间充质干细胞凋亡和存活的影响
干细胞移植研闵究是一大热点,但移植到缺敏血的部位后不是所有细胞都墒可以存活。实验证明,适度的低氧并不引发MSC凋亡瞪。虽然Geng[1]将MモSC注射到发生心肌梗塞S漤CID小鼠的心室,4天后99%的MSC死亡;Zhu等[2]将MSC置于低陀氧及无血清的条件下培养,刻细胞中caspase3揉(半胱天冬蛋白酶3)活性增高,发生依赖ca